CN107062216A - 燃气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了燃气处理装置。该装置包括：混合室，混合室具有可燃气入口和空气入口；可燃气输送管路，可燃气输送管路包括可燃气输入口和可燃气输出口，可燃气输出口与可燃气入口相连；第一阻火器，第一阻火器设置在可燃气输送管路上；燃烧器，燃烧器与混合室相连，且燃烧器上载有燃烧催化剂；点火器，点火器与燃烧器相连；蓄热体热交换器，蓄热体热交换器与燃烧器和可燃气输送管路相连，适于将燃烧器燃烧的烟气与可燃气进行换热；排烟管路，排烟管路与蓄热体热交换器相连；第二阻火器，第二阻火器设置在烟气管路上。可燃气在燃烧器表面通过催化剂催化燃烧，燃烧效率高。

Description

燃气处理装置

技术领域

本发明涉及燃气处理装置。

背景技术

垃圾堆放和压缩车间里，会产生恶臭气体，臭气成分主要由硫化氢、氨气、醇类和烃类化合物等气体组成，成分极为复杂；如直接排放，将会影响周围住户的身心健康，对堆放车间的工作人员危害更为直接，目前垃圾臭气处理方法一般采用吸附法，对垃圾臭气的处理并不彻底，因此在垃圾臭气处理过程中应保证彻底的无害化，将垃圾臭气转化为能源，实现其资源化利用。

催化燃烧通过改变化学反应路径、降低反应物的活化能、加快化学反应速率等特点，使垃圾臭气中有机挥发性气体以及烃类化合物可以在较低的浓度和较低的起燃温度下无焰燃烧，同时以辐射的方式释放大量的热量。由于催化燃烧的过剩空气系数高，使得垃圾臭气中有机挥发性气体以及烃类化合物完全反应，全部生成CO2和H2O，同时污染物近零排放，并且燃烧效率接近100％，实现了低碳减排的效果，臭气中的有害物质经高温被彻底消灭，实现了垃圾臭气的无害化处理。

但是垃圾臭气中同时含有大量的硫化氢和氨气，过量的硫化氢容易引起催化剂的失活，氨气催化燃烧会产生大量的氮氧化物，使得燃烧后的烟气无法达标排放，因此，在利用催化燃烧技术处理垃圾臭气时，首先要对垃圾臭气中的硫化氢和氨气进行吸附处理，考虑到处理的经济性，利用石灰水(Ca(OH)₂溶液)对硫化氢进行吸收，同时氨气极易溶于水，在垃圾臭气通过石灰水时，氨气也被吸附。在吸附处理后的垃圾臭气中会含有少量的硫化氢和氨气，研究表明，少量的硫化氢可使得烃类物质的燃烧速率增大，同时少量的氨气经催化燃烧后，烟气中的氮氧化物符合规范要求，可直接排放。

由此，垃圾处理装置有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种燃气处理装置，可燃气通过可燃气输送管路经蓄热体热交换器进行预热，使可燃气中低热值的有机挥发性气体以及烃类化合物在燃烧器表面通过催化剂催化进行稳定燃烧，不但提高了催化燃烧的稳定性，同时使得催化燃烧更快的从单相燃烧向异相燃烧转变，使燃烧的热效率更高。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种燃气处理装置。根据本发明的实施例，该燃气处理装置包括：混合室，所述混合室具有可燃气入口和空气入口；可燃气输送管路，所述可燃气输送管路包括可燃气输入口和可燃气输出口，所述可燃气输出口与所述可燃气入口相连；第一阻火器，所述第一阻火器设置在所述可燃气输送管路上；燃烧器，所述燃烧器与所述混合室相连，且所述燃烧器上载有燃烧催化剂；点火器，所述点火器与所述燃烧器相连；蓄热体热交换器，所述蓄热体热交换器与所述燃烧器和所述可燃气输送管路相连，适于将所述燃烧器燃烧的烟气与可燃气进行换热；排烟管路，所述排烟管路与所述蓄热体热交换器相连；以及第二阻火器，所述第二阻火器设置在所述烟气管路上。

根据本发明实施例的燃气处理装置，可燃气通过可燃气输送管路经蓄热体热交换器进行预热，使可燃气中低热值的有机挥发性气体以及烃类化合物在燃烧器表面通过催化剂催化进行稳定燃烧，不但提高了催化燃烧的稳定性，同时使得催化燃烧更快的从单相燃烧向异相燃烧转变，使燃烧的热效率更高。

另外，根据本发明上述实施例的燃气处理装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：过滤器，所述过滤器与所述空气入口相连。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：臭气吸收罩；臭气输送管路，所述臭气输送管路包括臭气输入口和臭气输出口，所述臭气输入口与所述臭气吸收罩相连；吸附器，所述吸附器内设置吸附剂，且具有臭气入口和净化后的臭气出口，所述臭气入口与所述臭气输出口相连，所述净化后的臭气出口与所述可燃气输送管路的可燃气输入口相连。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：风机，所述风机设置在所述臭气输送管路上。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：第一阀门，所述第一阀门设置在所述臭气输送管路上，且位于所述风机和所述臭气吸收罩之间。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：第二阀门，所述第二阀门设置在所述空气入口上。

根据本发明的实施例，该装置所述吸附剂为石灰水。

根据本发明的实施例，所述燃烧催化剂为复合氧化性催化剂或铂铑钴贵金属催化剂。

根据本发明的实施例，所述燃烧器是由蜂窝状陶瓷体构成的。

根据本发明的实施例，所述点火器设置在所述燃烧器上方9-11mm处。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的燃气处理装置的结构示意图；

图2显示了根据本发明又一个实施例的燃气处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种燃气处理装置。根据本发明的实施例，该燃气处理装置1000包括：混合室100、可燃气输送管路200、第一阻火器300、燃烧器400、点火器500、蓄热体热交换器600、排烟管路700和第二阻火器800。

混合室100：根据本发明的实施例，混合室100具有可燃气入口和空气入口，可燃气和空气在混合室100内混合。

可燃气输送管路200：根据本发明的实施例，可燃气输送管路200可燃气输送管路200包括可燃气输入口和可燃气输出口，其中，可燃气输出口与可燃气入口相连，用于将可燃气输送至混合室100。

第一阻火器300：根据本发明的实施例，第一阻火器300设置在可燃气输送管路200上，防止在燃烧过程中发生回火和脱火，避免可燃气体的爆燃，使该燃气处理装置的安全性更高。

燃烧器400：根据本发明的实施例，燃烧器400与混合室100相连，且燃烧器400上载有燃烧催化剂，通过催化剂催化进行稳定燃烧，不但提高了催化燃烧的稳定性，同时使得催化燃烧更快的从单相燃烧向异相燃烧转变，使燃烧的热效率更高。该催化燃烧技术可使得有机挥发性气体以及烃类化合物彻底反应，生成二氧化碳和水，一氧化碳和氮氧化物近零排放，同时可利用催化燃烧产生的热量，达到了节能环保的效果。

点火器500：根据本发明的实施例，点火器500与燃烧器400相连，点火器500点火使可燃气与空气的混合气体燃烧。

蓄热体热交换器600：根据本发明的实施例，蓄热体热交换器600与燃烧器400和可燃气输送管路200相连，适于将燃烧器400燃烧产生的高温烟气与可燃气进行换热，得到预热的可燃气，此外，需要说明的是，该蓄热体热交换器600也可与水进行换热得到热水，热水可用于供暖或作为生活用水。

排烟管路700：根据本发明的实施例，排烟管路700与蓄热体热交换器600相连，用于将可燃气燃烧产生的高温烟气经换热后排出。

第二阻火器800：根据本发明的实施例，该第二阻火器800设置在烟气管路上由于烟气中可能含有未充分燃烧的可燃气，回火和脱火容易造成这部分未充分燃烧的可燃气体的爆燃，该第二阻火器800防止在燃烧过程中发生回火和脱火的现象，避免可燃气体的爆燃，使该燃气处理装置的安全性更高。

参考图2，根据本发明的实施例，该装置进一步包括：过滤器900，该过滤器900与混合室100的空气入口相连。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：臭气吸收罩1100、臭气输送管路1200和吸附器1300。根据本发明的一些实施例，臭气吸收罩1100吸收臭气，臭气输送管路1200包括臭气输入口和臭气输出口，臭气输入口与臭气吸收罩1100相连，用于将臭气吸收罩1100吸收的臭气输送至吸附器；吸附器1300内设置吸附剂，且具有臭气入口和净化后的臭气出口，其中，臭气入口与臭气输出口相连，净化后的臭气出口与可燃气输送管路的可燃气输入口相连，吸附器1300内的吸附剂将臭气进行吸附处理，去除臭气中的大量氨气，得到净化后的臭气，并将其输送至燃烧器进行燃烧。

其中，需要说明的是，少量的未被吸附器1300吸附的硫化氢可使可燃气的的燃烧速率增大，因此，无需严格要求垃圾臭气经过吸附器后的硫化氢的含量，保证合理的范围即可，但需要注意的是，大量的硫化氢使得催化剂中毒。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：风机1700，该风机1700设置在臭气输送管路1200上，用于将吸收的臭气吹送至吸附器，增加臭气在臭气输送管路内的流动性。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：第一阀门1400，该第一阀门1400设置在臭气输送管路1200上，且位于风机1700和臭气吸收罩1100之间，该第一阀门1400用于调节臭气的输入量。

根据本发明的实施例，该装置进一步包括：第二阀门1500，该第二阀门1500设置在空气入口上，用于控制空气的输入量，使空气和可燃气保持适宜的比例，保证催化燃烧所需的过剩空气系数。

根据本发明的实施例，该装置吸附剂为石灰水。石灰水是工业中常见的原料，价格便宜，来源广泛。并且，石灰水可吸附绝大部分的硫化氢气体，并且利用氨气易溶于水的物理特性，在垃圾臭气经过吸附器的过程中，除部分氨气挥发外，绝大部分溶于水中生成氨水，氨水稍微加热就会挥发出大量的氨气，因此，吸附器不仅可以吸收硫化氢气体，也可分离氨气，回收得到的氮和硫可作为生产化肥的原料。

根据本发明的实施例，燃烧催化剂为复合氧化性催化剂或铂铑钴贵金属催化剂。由此，催化燃烧的催化效率更高，改变燃烧的反应路径和反应速率，可使贫燃料在较低的温度下稳定燃烧。

根据本发明的实施例，燃烧器400是由蜂窝状陶瓷体构成的。由此，增大接触面积，可使燃料与催化剂充分接触，另外陶瓷体具有一定的机械强度，可紧固于燃烧器上，在燃烧器燃烧室压力不稳定时不至于被吹落或破损。

根据本发明的实施例，点火器设置在燃烧器400上方9-11mm处。点火器的位置直接影响燃烧器的催化燃烧，是影响催化燃烧的关键之一，在点火阶段由于催化剂的不稳定性，如何点火点与催化剂距离过近，容易造成催化剂的失活，如果点火点与催化剂的距离过远，难以点火发明人经大量实验发现，点火器位于9-11mm处，即可保证催化燃烧顺利进行，又可避免点火点与催化剂的距离过近导致的催化剂失活。

根据本发明的一些实施例，蓄热体热交换器600为陶瓷蓄热体热交换器。由此，蓄热效果好，换热效率高。

为了便于理解本发明实施例的燃气处理装置，在此提供对利用该燃气处理装置回收臭气进行处理的一般步骤，其中，燃气处理装置的结构示意图如图2所示：

(1)开启风机1700和第一阀门1400，垃圾臭气经臭气吸收罩1100和臭气输送管路1200经风机1700泵入吸附器1300。

(2)在吸附器1300内，垃圾臭气与石灰水反应，吸收绝大部分的硫化氢和氨气，氨气被水吸收生成氨水，氨水经加热可生成大量的氨气用于其他工业生产，经吸附器1300处理后的垃圾臭气主要为可燃的有机挥发性气体以及烃类化合物。

(3)打开第二阀门1500，空气由空气入口进入，经过滤器900过滤后与有机挥发性气体以及烃类化合物按一定的比例混合，得到混合后的气体。

(4)混合后的气体经蓄热体热交换器600进行预热，预热后的混合气体经第一阻火器300进入体混合室100，经燃烧器400的催化剂催化，启动点火器500，混合气体燃烧器400表面点燃，初始阶段，混合气体在燃烧器400表面进行普通的火焰燃烧，普通燃烧容易造成混合气体的不完全燃烧，在排放烟气中产生大量的有害气体，十分钟左右，蜂燃烧器400表面的普通燃烧完全转化为稳定的催化燃烧，此时排放的烟气中没有有害的有机挥发性气体，烃类也完全燃烧，反应产物中一氧化碳和氮氧化物的含量几乎为零，烟气可直接排放。

(5)热烟气通过蓄热体热交换器600，对烟气余热进行回收，回收热量后的低温烟气经第二阻火器800和排烟管路700直接排入大气。

根据本发明实施例的燃气处理装置，一方面分离了垃圾臭气中的氨气，应用于其他的工业生产中。另一方面，燃烧器采用催化燃烧技术使含有机挥发性气体以及烃类化合物的可燃气彻底反应，生成二氧化碳和水，一氧化碳和氮氧化物近零排放，同时可利用催化燃烧产生的热量，达到了节能环保的效果，并实现了垃圾臭气的无害化处理和资源化利用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种燃气处理装置，其特征在于，包括：

混合室，所述混合室具有可燃气入口和空气入口；

可燃气输送管路，所述可燃气输送管路包括可燃气输入口和可燃气输出口，所述可燃气输出口与所述可燃气入口相连；

第一阻火器，所述第一阻火器设置在所述可燃气输送管路上；

燃烧器，所述燃烧器与所述混合室相连，且所述燃烧器上载有燃烧催化剂；

点火器，所述点火器与所述燃烧器相连；

蓄热体热交换器，所述蓄热体热交换器与所述燃烧器和所述可燃气输送管路相连，适于将所述燃烧器燃烧的烟气与可燃气进行换热；

排烟管路，所述排烟管路与所述蓄热体热交换器相连；以及

第二阻火器，所述第二阻火器设置在所述烟气管路上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：

过滤器，所述过滤器与所述空气入口相连。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：

臭气吸收罩；

臭气输送管路，所述臭气输送管路包括臭气输入口和臭气输出口，所述臭气输入口与所述臭气吸收罩相连；

吸附器，所述吸附器内设置吸附剂，且具有臭气入口和净化后的臭气出口，所述臭气入口与所述臭气输出口相连，所述净化后的臭气出口与所述可燃气输送管路的可燃气输入口相连。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，进一步包括：

风机，所述风机设置在所述臭气输送管路上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，进一步包括：

第一阀门，所述第一阀门设置在所述臭气输送管路上，且位于所述风机和所述臭气吸收罩之间。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：

第二阀门，所述第二阀门设置在所述空气入口上。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述吸附剂为石灰水。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧催化剂为复合氧化性催化剂或铂铑钴贵金属催化剂。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧器是由蜂窝状陶瓷体构成的。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述点火器设置在所述燃烧器上方9-11mm处。