CN102865585A - 封闭加热系统及加热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种封闭加热系统，其包括由助燃风机、加热器、换热器、反应器以及相互连接上述装置的管线组成的循环密闭结构；本发明的有益效果是：与开放式加热系统相比，本发明同等的装置下，安装功率相对较小，一次投资成本低；运行成本低，节省大量的电能；启动时间短，操作方便，能确保系统在短时间内重新启动。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油化工领域的加热装置，尤其是催化氧化系统中的密闭加热系统。
背景技术
随着环保法规和环保意识的日益增强，石油化工行业中对低浓度的有机废气尾气的管控越来越严格。采用催化氧化技术处理低浓度尾气被越来越多的广泛应用于石化行业。
催化氧化(催化焚烧)系统采用贵金属铂、钯催化剂，在250-600℃的条件下催化焚烧尾气中的挥发性有机物，使有机物转化成二氧化碳、水。但整个装置启动暖炉时经常遇到起炉加热器功率不够，导致无法起炉的情况，而且，在暖炉的同时，采用大功率电热加热启动，消耗大量的能源，同时，一次投资成本较大。即在催化氧化系统中，经常使用电加热器作为启动的加热器。但是在使用过程中，我们经常发现电加热器热功率不足，导致无法达到催化氧化所需要的温度，而且，加热过程中，随着设备的温度升高，排放的尾气会升高，浪费大量的能源。
鉴于以上的几种问题，一种新的效果好、安全性能高的一种封闭加热系统的发明是势在必行的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有的开放式电热启动的催化氧化系统使用的电加热器安装功率大；电加热使用过程中耗能大，且容易产生安装功率不够而产生运转不起来的情况；运行成本高，启动时间较长等的问题。
本发明的目的是主要针对开放加热系统存在的弊端，巧妙通过管线循环，解决开放系统电加热器功率不足导致无法起炉和大量能源浪费的缺点。
即，一种针对性强的，适用于化工领域的各流体混合的新型的封闭加热系统，本发明封闭加热系统的循环风首先经过电加热器，对循环风进行加热，高温的循环风在密闭的循环系统中流动，首先经过板式换热器，加热后的循环风对板式热交换器进行加热，然后按顺序进入CO反应器，SCR反应器，板式热交换器，然后再由循环风管回到助燃风机，由助燃送机送机电加热器进行下一个循环。
为了达到上述目的，本发明提供了一种封闭加热系统，其包括
一种封闭加热系统，其包括依次由助燃风机、加热器、换热器、反应器以及相互连接上述装置的管线组成的循环密闭结构。
所述封闭加热系统还包括有阀门。
所述加热器包括电加热器、蒸汽加热器以及燃气加热器。
所述换热器包括蒸汽换热器或板式换热器。
所述反应器包括CO(一氧化碳)反应器和SCR(催化氧化)反应器。
所述封闭加热系统还包括空气过滤器。
所述封闭加热系统还包括压力跟踪检测装置。
一种封闭加热系统，其包括由助燃风机、加热器、换热器、反应器以及相互连接上述装置的管线组成的循环密闭结构。
一种封闭加热系统的加热方法，其特征在于：其包括由助燃风机、加热器、换热器、反应器以及相互连接上述装置的管线组成的循环密闭结构，采用循环加热，循环风经由管线进入电加热器，对循环风进行加热，高温的循环风在循环密闭结构中沿管线流动，继续经过换热器，加热后的循环风对换热器进行加热，然后进入反应器，在循环进入换热器，然后再回到助燃风机，由助燃风机送入加热器进行下一个循环。
所述封闭加热系统还包括有阀门、空气过滤器以及压力跟踪检测装置。
所述加热器包括电加热器、蒸汽加热器以及燃气加热器。
所述换热器包括蒸汽换热器或板式换热器。
所述反应器包括CO(一氧化碳)反应器和SCR(催化氧化)反应器。
本发明的有益效果是：与开放式加热系统相比，本发明专利具有以下优点：
同等的装置下，安装功率相对较小，一次投资成本低；
运行成本低，节省大量的电能；
启动时间短，操作方便，能确保系统在短时间内重新启动。
附图说明
通过以下对本发明的实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：
图1为本发明封闭加热系统的循环示意图。
101空气过滤器，102助燃风机，103电加热器，104板式换热器，105CO反应器，107SCR反应器，109仪表空气桶，201旁通管道，202循环管线，204CO反应器与SCR反应器之间的连通管线，301旁通管道阀门，305焚烧炉阀门，401仪表空气桶与SCR反应器之间的连通管线，401仪表空气桶与空气过滤器之间的连通管线。
具体实施方式
本发明是应用在石油化工领域，特别是指一种主要应用在化工产品例如丙烯腈尾气处理装置中的催化氧化系统中的密闭加热系统，是在对现有的加热系统的基础上作出的重大改进，具有非常重要的实践意义。
如图1所示，本发明技术主要采用封闭循环加热的方式，解决电加热安装功率大，能耗大，运行成本高的问题。电加热器主要用于系统的启动，当系统启动时，需要用电加热器将系统预热至启动所需要的温度(250-400℃)。本发明中的密闭加热系统采用循环加热，即循环风首先经过电加热器103，对循环风进行加热，高温的循环风在密闭的循环系统中流动，首先经过板式换热器104，加热后的循环风对板式热交换器104进行加热，然后按顺序进入催化氧化反应器，例如：CO反应器105，SCR反应器107等，继续的，板式热交换器104，然后再由循环风管回到助燃风机102，由助燃风机102送入电加热器进行下一个循环。
本发明中，电加热器103-SCR分区无段加热器主要用于系统的启动，当系统启动时，需要用电加热器将系统预热至启动所需要的温度(250-400℃)，当然也可以是其他领域内可用的加热器包括蒸汽加热器，燃气加热器等。反应器主要是用于处理废气，采用催化的方法，在较低的温度实现氧化还原反应。本发明中主要列举了CO反应器105，SCR反应器107等。风机主要提供助燃空气和提供起炉时循环风的动力源。板式换热器主要为热交换器，为尾气提供热量，为节能装置。
如下将以具体实施例详细说明本发明封闭加热系统的结构以及功能。
本发明以丙烯腈尾气处理装置中的催化氧化(催化焚烧)系统为例详细说明本发明封闭加热系统的结构以及功能。丙烯腈尾气处理装置中的催化氧化(催化焚烧)系统采用贵金属铂、钯为催化剂，在250-600℃的条件下催化焚烧尾气中的挥发性有机物，使有机物转化成二氧化碳、水。但整个装置启动前首先要暖炉以达到催化剂的反映温度以正常启动发生反应处理尾气。为了避免现有的开放式暖炉时经常遇到起炉加热器功率不够，导致无法起炉的情况，本发明将经由空气过滤器101的空气通过助燃风机102送入到本发明的密闭管线中：经过助燃风机102的空气首先经过管线进入电加热器103-SCR分区无段加热器进行加热，加热后的空气继续沿管线前行，进入板式热交换器104对板式热交换器104进行加热，然后沿管线顺序继续进入催化氧化反应器，例如：CO反应器105，SCR反应器107等，当然此时的旁通管道201以及旁通管道阀门301是关闭的，继续的，从反应器中出来的空气继续进入板式热交换器104，出来后的热空气经由循环管线201，回到助燃风机102，由助燃风机102再送入电加热器103进行下一个循环，以次形成密闭管道中的循环风的热循环。
当然，在初次的进入的空气量以及循环过程中的循环风的流失，是有相关的设备和仪器跟踪测量的，一来是保证循环管线中的压力压强等，二来也要保证加热效果的有效，即本发明中109仪表空气桶，以及通过仪表空气桶401与SCR反应器之间的连通管线401，以及仪表空气桶401与空气过滤器之间的连通管线402的跟踪检测进一步保证了循环管线内的循环空气对整个密闭系统的加热工作的进行。而且，此时整个催化氧化(催化焚烧)系统的另外两个与外界连通的通路：尾气入口和烟囱排气口通过阀门，如焚烧炉-烟囱阀门305保持关闭，以保证整个加热系统的密封。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以被应用于其它实施例中而不背离本发明的精神或范围。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。
Claims (10)
1.一种封闭加热系统，其包括：由助燃风机、加热器、换热器、反应器以及相互连接上述装置的管线组成的循环密闭结构。
2.根据权利要求1所述的封闭加热系统，其特征在于：所述封闭加热系统还包括有阀门、空气过滤器以及压力跟踪检测装置。
3.根据权利要求1所述的封闭加热系统，其特征在于：所述加热器包括电加热器、蒸汽加热器以及燃气加热器。
4.根据权利要求1所述的封闭加热系统，其特征在于：所述换热器包括蒸汽换热器或板式换热器。
5.根据权利要求1所述的封闭加热系统，其特征在于：所述反应器包括CO(一氧化碳)反应器和SCR(催化氧化)反应器。
6.根据权利要求1所述的一种封闭加热系统的加热方法，其特征在于：其包括由助燃风机、加热器、换热器、反应器以及相互连接上述装置的管线组成的循环密闭结构，采用循环加热，循环风经由管线进入电加热器，对循环风进行加热，高温的循环风在循环密闭结构中沿管线流动，继续经过换热器，加热后的循环风对换热器进行加热，然后进入反应器，在循环进入换热器，然后再回到助燃风机，由助燃风机送入加热器进行下一个循环。
7.根据权利要求6所述的封闭加热系统的加热方法，其特征在于：所述封闭加热系统还包括有阀门、空气过滤器以及压力跟踪检测装置。
8.根据权利要求6所述的封闭加热系统的加热方法，其特征在于：所述加热器包括电加热器、蒸汽加热器以及燃气加热器。
9.根据权利要求6所述的封闭加热系统的加热方法，其特征在于：所述换热器包括蒸汽换热器或板式换热器。
10.根据权利要求6所述的封闭加热系统的加热方法，其特征在于：所述反应器包括CO(一氧化碳)反应器和SCR(催化氧化)反应器。
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