一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于化工機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國生產(chǎn)順酐的主要工藝是苯氧化法生產(chǎn)，即通過汽化苯與空氣中的氧氣在固定床催化劑的催化氧化下產(chǎn)生順酐氣體，順酐氣體再經(jīng)過部分冷凝后，精餾制取順酐產(chǎn)品。然而，苯在氧化生產(chǎn)順酐的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣，這些廢氣中含有為轉(zhuǎn)化的有機(jī)物、一氧化碳和二氧化碳，由于上述的廢氣中含有一定比例的有害、有毒的物質(zhì)，如果直排放，不僅污染周圍的環(huán)境和損害身體健康，完全達(dá)不到氣體排放的標(biāo)準(zhǔn)，不符合環(huán)保的要求，而且這些廢氣中還含有大量的可燃性氣體，直接排放，遇明火容易引發(fā)爆炸的危險(xiǎn)。為了處理順酐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣，常采用的方法主要有吸附法、燃燒法和催化燃燒法，吸附法具有需要的設(shè)備多、換熱面積大、運(yùn)行的成本高、設(shè)備要求高、吸收劑需要定期更換、過程復(fù)雜的特點(diǎn)，燃燒法只適合于對(duì)高濃度氣體的處理，燃燒的過程中對(duì)添加燃料的溫度要求高、燃燒的條件苛刻，其運(yùn)行的成本過高，不適宜順酐的尾氣處理?，F(xiàn)在，順酐產(chǎn)生的廢氣通常采用催化燃燒法，其催化燃燒法主要包括的設(shè)備吸收塔、換熱器、加熱器、催化燃燒反應(yīng)器，進(jìn)行尾氣處理是，產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過吸收塔預(yù)處理后，從吸收塔頂部排出的氣體經(jīng)過換熱器后和加熱器后，加熱到一定的溫度后進(jìn)入催化燃燒反應(yīng)器與催化劑反應(yīng)后從而達(dá)到凈化氣體的目的。上述的尾氣凈化回收系統(tǒng)在實(shí)際的使用過程中發(fā)現(xiàn)，不僅裝置的占地面積較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溫度控制不平穩(wěn)，而且當(dāng)廢氣中氣體濃度超高時(shí)，容易導(dǎo)致催化劑自身的溫度升高，取熱滯后，使催化劑超溫，影響催化劑的使用壽命，同時(shí)，催化反應(yīng)的過程中需外界提供能源，產(chǎn)生的熱量又直接的排入大氣中，容易造成資源的浪費(fèi)，熱能的回收利用率較低。因此，研制開發(fā)一種結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運(yùn)行成本低、催化燃燒效果好、能源回收利用率高、能有效提高作業(yè)安全性能的順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)是客觀需要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運(yùn)行成本低、催化燃燒效果好、能源回收利用率高、能有效提高作業(yè)安全性能的順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括吸收塔、第一換熱器、第二換熱器和催化反應(yīng)燃燒器，催化燃燒反應(yīng)器包括從下到上依次設(shè)置的加熱段、反應(yīng)段和儲(chǔ)氣段，加熱段、反應(yīng)段和儲(chǔ)氣段之間為可拆卸連接，加熱段內(nèi)安裝有加熱器和折流板，折流板包括兩組，一組為U型折流板，敞口向上，另一組為套設(shè)在U型折流板上的Y型折流板，Y型折流板的開口朝上，反應(yīng)段內(nèi)設(shè)置有2層催化劑層，儲(chǔ)氣段上的廢氣出口連接有煙囪，出氣口通過管道連接有廢氣鍋爐，廢熱鍋爐的出口連接有汽包。
[0005]本實(shí)用新型通過對(duì)催化燃燒反應(yīng)器的合理改進(jìn)，有效的簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，利用設(shè)置在催化燃燒反應(yīng)器內(nèi)加熱器和折流板，能使進(jìn)入到反應(yīng)器內(nèi)的氣體進(jìn)行充分的換熱和預(yù)熱，不僅滿足了反應(yīng)所需的溫度要求，且在催化段的溫度溫和穩(wěn)定，不易波動(dòng)，能夠保證較好的催化燃燒效果，催化反應(yīng)比較充分，尾氣凈化的效果比較明顯，催化劑的使用壽命長，完全可達(dá)到尾氣排放保準(zhǔn)的要求，同時(shí)，催化反應(yīng)后的溫度高，通過配合高效率的廢熱鍋爐，可以將產(chǎn)生的廢氣中的熱量進(jìn)行回收利用，最大程度的提高熱能的利用率，減少裝置的能源消耗，有效的控制的成本，本實(shí)用新型具有運(yùn)行穩(wěn)定、使用、維護(hù)簡單、操作簡便、適應(yīng)性廣、安全性好的特點(diǎn)，易于推廣使用。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2為催化燃燒反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖中:1-吸收塔，2-汽包，3-廢熱鍋爐，4-煙囪，5-催化燃燒反應(yīng)器，51-進(jìn)氣口，52-加熱段，53-空氣混合器，54-加熱器，55-法蘭部件，56-催化劑層，57-出氣口，58-儲(chǔ)氣段，59-廢氣出口，510-反應(yīng)段，511-Y型折流板，512-回氣口，513-U型折流板，514-空氣進(jìn)口，6-風(fēng)機(jī)，7-第二換熱器，8-第一換熱器。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對(duì)本實(shí)用新型加以限制，基于本實(shí)用新型教導(dǎo)所作的任何變更或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0010]如圖1?2所示，本實(shí)用新型包括吸收塔1、第一換熱器8、第二換熱器7和催化反應(yīng)燃燒器5，催化燃燒反應(yīng)器5包括從下到上依次設(shè)置的加熱段52、反應(yīng)段510和儲(chǔ)氣段58，所述加熱段52、反應(yīng)段510和儲(chǔ)氣段58之間為可拆卸連接，加熱段52內(nèi)安裝有加熱器54和折流板，折流板包括兩組，一組為U型折流板513，敞口向上，另一組為套設(shè)在U型折流板513上的Y型折流板511，所述Y型折流板511的開口朝上，反應(yīng)段510內(nèi)設(shè)置有2層催化劑層56，儲(chǔ)氣段58上的廢氣出口 59連接有煙囪4，出氣口 57通過管道連接有廢熱鍋爐3，廢熱鍋爐3的出口連接有汽包2。
[0011]為了能使廢氣進(jìn)行充分的預(yù)熱，保證廢氣預(yù)熱的均勻性，進(jìn)一步的提高傳熱的效率，優(yōu)選地所述U型折流板513的兩邊為直邊，底邊為錐形或弧形，所述Y形折流板511的上端為錐形，下端為直筒形。
[0012]進(jìn)一步，所述加熱段54、反應(yīng)段510和儲(chǔ)氣段58之間通過法蘭部件55連接，是為了便于后期的檢修、維護(hù)和更換。
[0013]為了達(dá)到較好的催化燃燒效果，所述催化劑層56的高度為180?200mm，
[0014]進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)氣段58的出氣口 57上還設(shè)置有回氣管路，回氣管路的端部與加熱段52上的回氣口 512相連，是為了能夠充分的利用催化燃燒后的余熱，是熱量回流到加熱段52內(nèi)，讓加熱段52內(nèi)的廢氣溫度快速升溫，盡快的達(dá)到催化反應(yīng)所需要的溫度，進(jìn)而減少加熱器54的能耗，為了能使回流的熱量與廢氣進(jìn)行充分的接觸和余熱，優(yōu)選地，所述加熱段52內(nèi)的進(jìn)氣口 51上方安裝有空氣混合器53。
[0015]為了防止廢氣中的物質(zhì)對(duì)換熱器造成腐蝕，所述第一換熱器8為鈦管式換熱器，所述第二換熱器7為板式不銹鋼換熱器，不僅換熱效率高，且阻力小。
[0016]進(jìn)一步的，所述加熱段52底部的空氣進(jìn)口的管路上安裝有風(fēng)機(jī)6，所述風(fēng)機(jī)6為變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，可以根據(jù)實(shí)際工況通過調(diào)節(jié)電源頻率來調(diào)整風(fēng)機(jī)6的風(fēng)量。
[0017]本實(shí)用新型的工作過程是:由吸收塔I排放的順酐廢氣通過第一換熱器8和第二換熱器7先預(yù)熱后，從催化燃燒反應(yīng)器5底部的進(jìn)氣口 514進(jìn)入到加熱段52內(nèi)，進(jìn)入到加熱段52內(nèi)的廢氣與空氣通過空氣混合器53混合均勻后，在U型折流板513的作用下混合的氣體從兩側(cè)分流與加熱器54接觸后向上流動(dòng)，同時(shí)在Y型折流板511的作用下向下再次與加熱器54接觸，然后從加熱段52的中心第三次與加熱器54接觸后向上流繼續(xù)流動(dòng)，這種折流板能使廢氣充分預(yù)熱，保證加熱氣體的穩(wěn)定性，為催化反應(yīng)提供了良好的反應(yīng)條件，當(dāng)廢氣溫度達(dá)到工藝要求的數(shù)值后，進(jìn)入到反應(yīng)段510內(nèi)進(jìn)行充分的催化燃燒反應(yīng)，反應(yīng)后的熱能進(jìn)入都儲(chǔ)氣段58，通過出氣口 57與廢熱鍋爐3內(nèi)的熱管進(jìn)行熱量交換后，余熱進(jìn)入到汽包2內(nèi)儲(chǔ)存，而出氣口 57排出的一部分熱量則從回氣口 512進(jìn)入到加熱段52用于快速提高廢氣的溫度，而凈化后的氣體經(jīng)過廢氣出口 59通過煙囪4直接排放到大氣中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，包括吸收塔(I)、第一換熱器(8)、第二換熱器(7)和催化反應(yīng)燃燒器(5)，其特征在于:所述催化燃燒反應(yīng)器(5)包括從下到上依次設(shè)置的加熱段(52)、反應(yīng)段(510)和儲(chǔ)氣段(58)，加熱段(52)、反應(yīng)段(510)和儲(chǔ)氣段(58)之間為可拆卸連接，加熱段(52)內(nèi)安裝有加熱器(54)和折流板，折流板包括兩組，一組為U型折流板(513 )，敞口向上，另一組為套設(shè)在U型折流板(513 )上的Y型折流板(511)，Y型折流板(511)的開口朝上，反應(yīng)段(510 )內(nèi)設(shè)置有2層催化劑層(56 )，儲(chǔ)氣段(58 )上的廢氣出口(59)連接有煙囪(4)，出氣口( 57)通過管道連接有廢熱鍋爐(3)，廢熱鍋爐(3)的出口連接有汽包(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，其特征在于:U型折流板(513)的兩邊為直邊，底邊為錐形或弧形，Y形折流板(511)的上端為錐形，下端為直筒形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，其特征在于:加熱段(54)、反應(yīng)段(510)和儲(chǔ)氣段(58)之間通過法蘭部件(55)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，其特征在于:催化劑層(56)的高度為180?200mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，其特征在于:儲(chǔ)氣段(58)的出氣口(57)上還設(shè)置有回氣管路，回氣管路的端部與加熱段(52)上的回氣口(512)相連。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，其特征在于:第一換熱器(8)為鈦管式換熱器，第二換熱器(7)為板式不銹鋼換熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，其特征在于:加熱段(52)底部的空氣進(jìn)口的管路上安裝有風(fēng)機(jī)(6)，風(fēng)機(jī)(6)為變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，其特征在于:加熱段(52 )內(nèi)的進(jìn)氣口( 51)上方安裝有空氣混合器(53 )。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種順酐生產(chǎn)的尾氣回收利用系統(tǒng)，包括吸收塔、第一換熱器、第二換熱器和催化反應(yīng)燃燒器，催化燃燒反應(yīng)器包括從下到上依次設(shè)置的加熱段、反應(yīng)段和儲(chǔ)氣段，加熱段內(nèi)安裝有加熱器和折流板，反應(yīng)段內(nèi)設(shè)置有2層催化劑層，儲(chǔ)氣段上的廢氣出口連接有煙囪，出氣口通過管道連接有廢氣鍋爐，廢熱鍋爐的出口連接有汽包。本實(shí)用新型不僅滿足了反應(yīng)所需的溫度要求，反應(yīng)不易波動(dòng)，能夠保證較好的催化燃燒效果，尾氣凈化的效果比較明顯，完全可達(dá)到尾氣排放保準(zhǔn)的要求，而且有效的提高熱能的利用率，減少裝置的能源消耗，具有運(yùn)行穩(wěn)定、使用、維護(hù)簡單、操作簡便、適應(yīng)性廣、安全性好的特點(diǎn)，易于推廣使用。
【IPC分類】F23G7/07
【公開號(hào)】CN204943513
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520669074
【發(fā)明人】陳政江, 彭文吉, 胡道晶
【申請(qǐng)人】云南大為恒遠(yuǎn)化工有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日