專利名稱：煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，屬于超低濃度甲烷氧化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤礦瓦斯的主要成分為甲烷，是一種可以利用的氣體能源。但為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性，通常采用大量通風(fēng)將瓦斯稀釋后直接將其排放到大氣之中。這種煤礦乏風(fēng)瓦斯的直接排放一方面造成了有限的不可再生資源的巨大浪費(fèi)，另一方面也加劇了大氣污染和溫室效應(yīng)以100年計(jì)的甲烷溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，甲烷占全球氣候變暖份額的 17%，僅次于二氧化碳。目前，我國(guó)煤礦每年向大氣排放的甲烷量高達(dá)200億Nm3，其中，乏風(fēng)瓦斯占150多億Nm3。煤礦乏風(fēng)排放量巨大，乏風(fēng)瓦斯?jié)舛群艿?一般在0.1 0. 75%之間波動(dòng))，這兩個(gè)因素是制約其利用的主要難題，目前有效的利用方法是采用熱逆流氧化技術(shù)(Thermal Flow Reversal Reactor，簡(jiǎn)稱 TFRR)和催化逆流氧化技術(shù)(Catalytic Flow Reversal，簡(jiǎn)稱CFRR)。這兩種逆流氧化技術(shù)的基本工作原理和構(gòu)造大體相同，主要區(qū)別是 CFRR使用了氧化催化劑，降低了瓦斯氧化所需要的溫度。瑞典的MEGTEC公司、我國(guó)的山東理工大學(xué)、勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司、淄博淄柴新能源有限公司采用TFRR技術(shù)處理煤礦乏風(fēng)中的甲烷，回收其能量。TFRR采用氣體和熱交換介質(zhì)固體床之間的再生熱交換原理，首先用加熱器將熱交換介質(zhì)固體床(蜂窩陶瓷)加熱到1000°C左右，煤礦乏風(fēng)以一個(gè)方向流入和通過(guò)氧化床，氣體被蓄熱陶瓷加熱，溫度不斷提高，直至甲烷氧化。然后，氧化的熱氣體繼續(xù)向氧化床的另一邊移動(dòng)，把熱量傳遞給蓄熱陶瓷而逐漸降熱。隨著氣體的不斷進(jìn)入，氧化床入口一側(cè)溫度逐漸降低，出口側(cè)溫度逐漸升高。在入口側(cè)沒有足夠的熱量將氣體加熱到氧化溫度以前，開始換向，氣體流動(dòng)發(fā)生反轉(zhuǎn)。該技術(shù)的關(guān)鍵是要將送入氧化床中的氣體不斷變換運(yùn)動(dòng)方向，使進(jìn)氣在氧化床中吸熱升溫，以保證氧化過(guò)程的自維持。目前，采用TFRR技術(shù)處理煤礦乏風(fēng)瓦斯已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外成功的進(jìn)行了商業(yè)應(yīng)用，而CFRR技術(shù)尚未有在煤礦現(xiàn)場(chǎng)處理乏風(fēng)瓦斯示范運(yùn)行的報(bào)道。但是從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮，采用TFRR技術(shù)處理煤礦乏風(fēng)瓦斯存在著以下問題(I)TFRR占地相對(duì)較大，例如用MEGTEC公司的TFRR 單元要處理150m3/S的氣體，其裝置占地面積約為(63 X 14. 62X4. 49)m ； (2) TFRR的氧化床由大量的蜂窩陶瓷構(gòu)成，蜂窩陶瓷在長(zhǎng)期使用后會(huì)發(fā)生開裂、破碎和堵塞等問題，一般來(lái)說(shuō)每年要更換一次蜂窩陶瓷，維護(hù)成本太高；(3) TFRR的阻力損失很大，一般在SOOOKPa以上， 風(fēng)機(jī)的能耗很高；(4)TFRR的氧化床內(nèi)的氣流需要不斷變換方向，以保證高溫區(qū)域維持在氧化床的中部，自動(dòng)控制程度要求較高，操作技術(shù)要求很高。這些主要問題加大了 TFRR技術(shù)推廣應(yīng)用的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是要提供一種能克服上述技術(shù)存在的缺陷、結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、運(yùn)行簡(jiǎn)單、可靠性高的煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器。其技術(shù)方案為一種煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，包括乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)、預(yù)熱器、反應(yīng)室、熱風(fēng)連接管、擴(kuò)口管、取熱系統(tǒng)和測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)包括第一乏風(fēng)輸送管路、第二乏風(fēng)輸送管路、第一風(fēng)機(jī)、第一調(diào)節(jié)閥、空氣管路和第二風(fēng)機(jī)，其中第二乏風(fēng)輸送管路的一端與礦井乏風(fēng)出口連通，另一端經(jīng)第一風(fēng)機(jī)連通第一乏風(fēng)輸送管路，第二風(fēng)機(jī)的出口通過(guò)空氣管路、第一調(diào)節(jié)閥與第一乏風(fēng)輸送管路相連通；預(yù)熱器采用間壁式氣-氣換熱器，預(yù)熱器與預(yù)熱器殼體之間有第一保溫隔熱層， 其中預(yù)熱器乏風(fēng)出口依次通過(guò)熱風(fēng)連接管、擴(kuò)口管與反應(yīng)室的入口聯(lián)通，預(yù)熱器廢氣入口通過(guò)過(guò)渡管與反應(yīng)室的出口聯(lián)通，預(yù)熱器廢氣出口通過(guò)廢氣出口管與外界大氣相連通，熱風(fēng)連接管、擴(kuò)口管均設(shè)有第四保溫隔熱層，過(guò)渡管內(nèi)壁設(shè)有第二保溫隔熱層； 反應(yīng)室由設(shè)有第三保溫隔熱層的氧化床殼體圍成，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動(dòng)方向依次布置著電加熱啟動(dòng)裝置、均溫均流床層和催化氧化床層，其中均溫均流床層由大孔隙率的蜂窩陶瓷蓄熱體堆積構(gòu)成，蜂窩陶瓷蓄熱體上有若干圓形、方形或多邊形的孔隙，催化氧化床層內(nèi)充填催化劑，催化劑是以小孔隙率的堇青石蜂窩陶瓷為載體，三氧化二鋁為第二載體，Pt、Pd為主要活性成分，用高分散率均勻分布的方法制備而成，催化氧化床層靠近反應(yīng)室出口端設(shè)有固定網(wǎng)；取熱系統(tǒng)包括設(shè)有第二保溫隔熱層的抽氣管和第二調(diào)節(jié)閥，第二調(diào)節(jié)閥設(shè)置在抽氣管上，抽氣管的進(jìn)氣端與反應(yīng)室連通；測(cè)量與控制系統(tǒng)包括測(cè)控單元；設(shè)置在第一乏風(fēng)輸送管路上的第二壓力傳感器、濃度傳感器和流量計(jì)，分別用于測(cè)量第一乏風(fēng)輸送管路中乏風(fēng)的壓力、濃度和流量；設(shè)置在熱風(fēng)連接管上的第四溫度傳感器和第一壓力傳感器，分別用于測(cè)量熱風(fēng)連接管內(nèi)乏風(fēng)的溫度和壓力；第一溫度傳感器設(shè)置在均溫均流床層的蜂窩陶瓷蓄熱體內(nèi)部，用于測(cè)量均溫均流床層的溫度；第二溫度傳感器設(shè)置在催化氧化床層的催化劑載體內(nèi)部，用于測(cè)量催化氧化床層的溫度；第三溫度傳感器設(shè)置在過(guò)渡管內(nèi)，用于測(cè)量熱氣體的溫度；第五溫度傳感器設(shè)置在廢氣出口管內(nèi)，用于測(cè)量廢氣出口的溫度；第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第五溫度傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、濃度傳感器、流量計(jì)的輸出端與測(cè)控單元相連，第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥的控制端通過(guò)信號(hào)線與測(cè)控單元相連。所述的煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，均溫均流床層與催化氧化床層之間留有2 IOmm的間隙，固定網(wǎng)的四周與反應(yīng)室的內(nèi)壁固定連接。所述的煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，電加熱啟動(dòng)裝置包括多個(gè)纏繞有電加熱絲且互相平行的支撐管，每個(gè)支撐管的兩端都插在第三保溫隔熱層上。所述的煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，擴(kuò)口管內(nèi)布置著多個(gè)導(dǎo)流板。其工作過(guò)程依次為A)首先，啟動(dòng)測(cè)控單元，啟動(dòng)第一風(fēng)機(jī)，來(lái)自礦井乏風(fēng)出口的乏風(fēng)依次流經(jīng)第二乏風(fēng)輸送管路、第一風(fēng)機(jī)、第一乏風(fēng)輸送管路和預(yù)熱器乏風(fēng)入口，進(jìn)入預(yù)熱器，再經(jīng)過(guò)預(yù)熱器乏風(fēng)出口、熱風(fēng)連接管、擴(kuò)口管進(jìn)入氧化床主體的反應(yīng)室，在反應(yīng)室內(nèi)依次流過(guò)電加熱器、 均溫均流床層和催化氧化床層，然后經(jīng)過(guò)過(guò)渡管、預(yù)熱器廢氣入口進(jìn)入預(yù)熱器，最后通過(guò)廢氣出口管排入大氣之中；然后調(diào)整第一風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，使流量計(jì)檢測(cè)的風(fēng)量穩(wěn)定維持在裝置額定運(yùn)行風(fēng)量的1/10 1/3 ；
B)啟動(dòng)電加熱啟動(dòng)裝置，電加熱器加熱乏風(fēng)，乏風(fēng)進(jìn)入均溫均流床層和催化氧化床層，使均溫均流床層和催化氧化床層的溫度逐漸升高，熱的乏風(fēng)進(jìn)入預(yù)熱器將熱量逐漸傳遞給進(jìn)入預(yù)熱器的新鮮乏風(fēng)而降溫，然后通過(guò)廢氣出口管排入大氣之中；經(jīng)過(guò)預(yù)熱器乏風(fēng)入口新進(jìn)入預(yù)熱器的乏風(fēng)將被加熱，溫度逐漸升高，經(jīng)過(guò)預(yù)熱器乏風(fēng)出口、熱風(fēng)連接管、 擴(kuò)口管進(jìn)入反應(yīng)室，被電加熱器加熱后溫度進(jìn)一步升高，因而均溫均流床層和催化氧化床層的溫度也進(jìn)一步升高；C)當(dāng)進(jìn)入催化氧化床層的乏風(fēng)溫度達(dá)到甲烷的催化氧化溫度后，乏風(fēng)中的甲烷在催化劑的作用下氧化成二氧化碳和水，產(chǎn)生的熱量一部分加熱催化氧化床層，另一部分隨著熱氣體進(jìn)入預(yù)熱器加熱進(jìn)入預(yù)熱器的新鮮乏風(fēng)；D)第四溫度傳感器測(cè)量的熱風(fēng)連接管內(nèi)乏風(fēng)的溫度達(dá)到甲烷的催化氧化溫度后， 關(guān)掉電加熱器，乏風(fēng)進(jìn)入催化氧化床層，甲烷在催化劑的作用下氧化成二氧化碳和水，并放出熱量； E)分多次逐漸加大第一風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，并保持乏風(fēng)中的甲烷在催化氧化床層內(nèi)氧化，直至達(dá)到裝置額定運(yùn)行風(fēng)量；G)打開第二調(diào)節(jié)閥，在催化氧化床層內(nèi)氧化后進(jìn)入過(guò)渡管內(nèi)的熱氣，一部分進(jìn)入抽氣管和第二調(diào)節(jié)閥進(jìn)行取熱利用，另一部分通過(guò)預(yù)熱器廢氣入口進(jìn)入預(yù)熱器，將熱量逐漸傳遞給進(jìn)入預(yù)熱器的新鮮乏風(fēng)而降溫，然后通過(guò)廢氣出口管排入大氣之中；此后裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)。當(dāng)催化氧化床層內(nèi)的溫度高于催化劑最高能承受的溫度時(shí)，第一調(diào)節(jié)閥和第二風(fēng)機(jī)自動(dòng)打開，來(lái)補(bǔ)充空氣以防止催化氧化床層內(nèi)的溫度過(guò)高而導(dǎo)致催化劑失去活性。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)和有益效果是1、采用預(yù)熱器實(shí)現(xiàn)乏風(fēng)氧化后形成的熱氣體與新進(jìn)入的乏風(fēng)氣體之間的熱交換， 可以大幅度地減少整個(gè)裝置的體積和占地面積。2、預(yù)熱器的流動(dòng)阻力較小，因而整個(gè)裝置的流動(dòng)阻力較小，可以有效地降低風(fēng)機(jī)的功率，提高裝置的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。3、使用少量的蜂窩陶瓷，因而大大減少了因更換蜂窩陶瓷而帶來(lái)的維護(hù)費(fèi)用。除了兩個(gè)風(fēng)機(jī)和一個(gè)第一調(diào)節(jié)閥外，整個(gè)裝置沒有其他運(yùn)動(dòng)部件，提高了裝置的運(yùn)行可靠性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2是圖1所示實(shí)施例的A-A剖面圖。圖3是圖1所示實(shí)施例的B-B剖面圖。圖中1.預(yù)熱器 2.預(yù)熱器殼體 3.第一保溫隔熱層 4.預(yù)熱器乏風(fēng)出口 5.過(guò)渡管6.預(yù)熱器廢氣入口 7.第二保溫隔熱層8.固定網(wǎng)9.催化氧化床層 10.均溫均流床層 11.電加熱絲 12.支撐管 13.第三保溫隔熱層 14.氧化床殼體 15.擴(kuò)口管16.導(dǎo)流板17.熱風(fēng)連接管18.反應(yīng)室19.第四保溫隔熱層20.第一溫度傳感器21.第二溫度傳感器22.第三溫度傳感器23.第四溫度傳感器24.第一壓力傳感器25.測(cè)控單元26.預(yù)熱器乏風(fēng)入口 27.第一乏風(fēng)輸送管路28.第二壓力傳感器 29.濃度傳感器30.流量計(jì)31.第五溫度傳感器32.第二乏風(fēng)輸送管路33.第一風(fēng)機(jī)34.第一調(diào)節(jié)閥35.空氣管路36.第二風(fēng)機(jī)37.廢氣出口管38.預(yù)熱器廢氣出口 39.抽氣管40.第二調(diào)節(jié)閥41.第五保溫隔熱層
具體實(shí)施例方式
在圖1-3所示的實(shí)施例中煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器包括乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)、預(yù)熱器 1、反應(yīng)室18、熱風(fēng)連接管17、擴(kuò)口管15、取熱系統(tǒng)和測(cè)量與控制系統(tǒng)，其中乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)包括第一乏風(fēng)輸送管路27、第二乏風(fēng)輸送管路32、第一風(fēng)機(jī)33、第一調(diào)節(jié)閥34、空氣管路35和第二風(fēng)機(jī)36，其中第二乏風(fēng)輸送管路32的一端與礦井乏風(fēng)出口連通，另一端經(jīng)第一風(fēng)機(jī)33連通第一乏風(fēng)輸送管路27，第二風(fēng)機(jī)36的出口通過(guò)空氣管路 35、第一調(diào)節(jié)閥34與第一乏風(fēng)輸送管路27相連通； 預(yù)熱器1采用間壁式氣_氣換熱器，預(yù)熱器1與預(yù)熱器殼體2之間有第一保溫隔熱層3，其中預(yù)熱器乏風(fēng)出口 4依次通過(guò)熱風(fēng)連接管17、擴(kuò)口管15與反應(yīng)室18的入口聯(lián)通， 預(yù)熱器廢氣入口 6通過(guò)過(guò)渡管5與反應(yīng)室18的出口聯(lián)通，預(yù)熱器廢氣出口 38通過(guò)廢氣出口管37與外界大氣相連通，熱風(fēng)連接管17、擴(kuò)口管15均設(shè)有第四保溫隔熱層19，過(guò)渡管5 內(nèi)壁設(shè)有第二保溫隔熱層7，擴(kuò)口管15內(nèi)布置著四個(gè)導(dǎo)流板16 ；反應(yīng)室18由設(shè)有第三保溫隔熱層13的氧化床殼體14圍成，反應(yīng)室18內(nèi)沿著氣體流動(dòng)方向依次布置著電加熱啟動(dòng)裝置、均溫均流床層10和催化氧化床層9，其中電加熱啟動(dòng)裝置包括多個(gè)纏繞有電加熱絲11且互相平行的支撐管12，每個(gè)支撐管12的兩端都插在第三保溫隔熱層13上；均溫均流床層10與催化氧化床層9之間留有2 IOmm的間隙； 均溫均流床層10由大孔隙率的蜂窩陶瓷蓄熱體堆積構(gòu)成，蜂窩陶瓷蓄熱體上有若干圓形、 方形或多邊形的孔隙，催化氧化床層9內(nèi)充填催化劑，催化劑是以小孔隙率的堇青石蜂窩陶瓷為載體，三氧化二鋁為第二載體，Pt、Pd為主要活性成分，用高分散率均勻分布的方法制備而成，催化氧化床層9靠近反應(yīng)室18出口端設(shè)有固定網(wǎng)8，固定網(wǎng)8的四周與反應(yīng)室 18的內(nèi)壁固定連接；取熱系統(tǒng)包括設(shè)有第二保溫隔熱層7的抽氣管39和第二調(diào)節(jié)閥40，第二調(diào)節(jié)閥 40設(shè)置在抽氣管39上，抽氣管39的進(jìn)氣端與反應(yīng)室18連通；測(cè)量與控制系統(tǒng)包括測(cè)控單元25 ；設(shè)置在第一乏風(fēng)輸送管路27上的第二壓力傳感器28、濃度傳感器29和流量計(jì)30，分別用于測(cè)量第一乏風(fēng)輸送管路27中乏風(fēng)的壓力、濃度和流量；設(shè)置在熱風(fēng)連接管17上的第四溫度傳感器23和第一壓力傳感器24，分別用于測(cè)量熱風(fēng)連接管17內(nèi)乏風(fēng)的溫度和壓力；第一溫度傳感器20設(shè)置在均溫均流床層10的蜂窩陶瓷蓄熱體內(nèi)部，用于測(cè)量均溫均流床層10的溫度；第二溫度傳感器21設(shè)置在催化氧化床層9的催化劑載體內(nèi)部，用于測(cè)量催化氧化床層9的溫度；第三溫度傳感器22設(shè)置在過(guò)渡管5內(nèi)，用于測(cè)量熱氣體的溫度；第五溫度傳感器31設(shè)置在廢氣出口管37內(nèi)，用于測(cè)量廢氣出口的溫度；第一溫度傳感器20、第二溫度傳感器21、第三溫度傳感器22、第四溫度傳感器23、第五溫度傳感器31、第一壓力傳感器24、第二壓力傳感器28、濃度傳感器29、流量計(jì)30的輸出端與測(cè)控單元25相連，第一調(diào)節(jié)閥34和第二調(diào)節(jié)閥40的控制端通過(guò)信號(hào)線與測(cè)控單元25相連。
權(quán)利要求
1.一種煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，包括乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)、預(yù)熱器(1)、反應(yīng)室(18)、熱風(fēng)連接管(17)、擴(kuò)口管(15)、取熱系統(tǒng)和測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)包括第一乏風(fēng)輸送管路(27)、第二乏風(fēng)輸送管路(32)、第一風(fēng)機(jī)(33)、 第一調(diào)節(jié)閥(34)、空氣管路(35)和第二風(fēng)機(jī)(36)，其中第二乏風(fēng)輸送管路(32)的一端與礦井乏風(fēng)出口連通，另一端經(jīng)第一風(fēng)機(jī)(33)連通第一乏風(fēng)輸送管路(27)，第二風(fēng)機(jī)(36)的出口通過(guò)空氣管路(35)、第一調(diào)節(jié)閥(34)與第一乏風(fēng)輸送管路(27)相連通；預(yù)熱器(1)采用間壁式氣-氣換熱器，預(yù)熱器(1)與預(yù)熱器殼體(2)之間有第一保溫隔熱層(3)，其中預(yù)熱器乏風(fēng)出口(4)依次通過(guò)熱風(fēng)連接管(17)、擴(kuò)口管(15)與反應(yīng)室(18) 的入口聯(lián)通，預(yù)熱器廢氣入口(6)通過(guò)過(guò)渡管(5)與反應(yīng)室(18)的出口聯(lián)通，預(yù)熱器廢氣出口(38)通過(guò)廢氣出口管(37)與外界大氣相連通，熱風(fēng)連接管(17)、擴(kuò)口管(15)均設(shè)有第四保溫隔熱層(19)，過(guò)渡管(5)內(nèi)壁設(shè)有第二保溫隔熱層(7)；反應(yīng)室(18)由設(shè)有第三保溫隔熱層(13)的氧化床殼體(14)圍成，反應(yīng)室(18)內(nèi)沿著氣體流動(dòng)方向依次布置著電加熱啟動(dòng)裝置、均溫均流床層(10)和催化氧化床層(9)，其中均溫均流床層(10)由大孔隙率的蜂窩陶瓷蓄熱體堆積構(gòu)成，蜂窩陶瓷蓄熱體上有若干圓形、方形或多邊形的孔隙，催化氧化床層(9)內(nèi)充填催化劑，催化劑是以小孔隙率的堇青石蜂窩陶瓷為載體，三氧化二鋁為第二載體，Pt、Pd為主要活性成分，用高分散率均勻分布的方法制備而成，催化氧化床層(9)靠近反應(yīng)室(18)出口端設(shè)有固定網(wǎng)(8)；取熱系統(tǒng)包括設(shè)有第二保溫隔熱層(7)的抽氣管(39)和第二調(diào)節(jié)閥(40)，第二調(diào)節(jié)閥 (40)設(shè)置在抽氣管(39)上，抽氣管(39)的進(jìn)氣端與反應(yīng)室(18)連通；測(cè)量與控制系統(tǒng)包括測(cè)控單元(25)；設(shè)置在第一乏風(fēng)輸送管路(27)上的第二壓力傳感器(28)、濃度傳感器(29)和流量計(jì)(30)，分別用于測(cè)量第一乏風(fēng)輸送管路(27)中乏風(fēng)的壓力、濃度和流量；設(shè)置在熱風(fēng)連接管(17)上的第四溫度傳感器(23)和第一壓力傳感器(24)，分別用于測(cè)量熱風(fēng)連接管(17)內(nèi)乏風(fēng)的溫度和壓力；第一溫度傳感器(20設(shè)置在均溫均流床層(10)的蜂窩陶瓷蓄熱體內(nèi)部，用于測(cè)量均溫均流床層(10)的溫度；第二溫度傳感器(21)設(shè)置在催化氧化床層(9)的催化劑載體內(nèi)部，用于測(cè)量催化氧化床層(9)的溫度；第三溫度傳感器(22)設(shè)置在過(guò)渡管(5)內(nèi)，用于測(cè)量熱氣體的溫度；第五溫度傳感器 (31)設(shè)置在廢氣出口管(37)內(nèi)，用于測(cè)量廢氣出口的溫度；第一溫度傳感器(20)、第二溫度傳感器(21)、第三溫度傳感器(22)、第四溫度傳感器(23)、第五溫度傳感器(31)、第一壓力傳感器(24)、第二壓力傳感器(28)、濃度傳感器(29)、流量計(jì)(30)的輸出端與測(cè)控單元 (25)相連，第一調(diào)節(jié)閥(34)和第二調(diào)節(jié)閥(40)的控制端通過(guò)信號(hào)線與測(cè)控單元(25)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，其特征在于均溫均流床層(10)與催化氧化床層(9)之間留有2 IOmm的間隙，固定網(wǎng)⑶的四周與反應(yīng)室(18)的內(nèi)壁固定連接。
3.如權(quán)利要求1所述的煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，其特征在于電加熱啟動(dòng)裝置包括多個(gè)纏繞有電加熱絲(11)且互相平行的支撐管(12)，每個(gè)支撐管(12)的兩端都插在第三保溫隔熱層(13)上。
4.如權(quán)利要求1所述的煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，其特征在于擴(kuò)口管(15)內(nèi)布置著多個(gè)導(dǎo)流板(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦乏風(fēng)預(yù)熱催化氧化器，屬于超低濃度甲烷氧化技術(shù)領(lǐng)域，包括乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)、預(yù)熱器、反應(yīng)室、熱風(fēng)連接管、擴(kuò)口管、取熱系統(tǒng)和測(cè)量與控制系統(tǒng)，其中乏風(fēng)送風(fēng)系統(tǒng)與預(yù)熱器乏風(fēng)入口連通，預(yù)熱器乏風(fēng)出口通過(guò)熱風(fēng)連接管與反應(yīng)室入口聯(lián)通，預(yù)熱器廢氣入口通過(guò)過(guò)渡管與反應(yīng)室出口聯(lián)通，預(yù)熱器廢氣出口與外界大氣相連通，反應(yīng)室內(nèi)沿著氣體流動(dòng)方向依次布置著電加熱啟動(dòng)裝置、均溫均流床層、催化氧化床層。在反應(yīng)室加熱啟動(dòng)后，乏風(fēng)進(jìn)入預(yù)熱器被加熱升溫，在催化氧化床層內(nèi)氧化成二氧化碳和水，氧化后的熱氣體一部分通過(guò)取熱系統(tǒng)取走進(jìn)行熱利用，另一部分經(jīng)預(yù)熱器降溫后排入大氣。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低、運(yùn)行簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J8/02GK102218286SQ20111008914
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者劉永啟, 劉瑞祥, 王延遐, 鄭斌, 高振強(qiáng) 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)