CN110986063A - 一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统及其处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统及其处理方法，其结构包括氮化炉、管道扇、炉膛和氨气预热管道，氮化炉的进气口连接有氨气管道，氮化炉的出气口连接有连接管道，管道扇设在连接管道，该连接管道的另一端与氨气预热管道相连通，氨气预热管道内置有催化剂，氨气预热管道的另一端连接有氮氢混合气管道，炉膛设有燃烧管道，氮氢混合气管道与燃烧管道相连通，燃烧管道与天然气源连接，燃烧管道设有若干燃烧口，排气管道设置在炉膛的顶端的中间处。采用该结构，本发明用催化裂解的方法处理氨气尾气，得到可以燃烧的氮氢混合气体，点燃后产生的热量既可以维持氨气裂解所需要的能量，同时燃烧生成水和二氧化碳，实现节能减排和环保要求。

Description

一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统及其处理方法。
背景技术
先驱体转化法制备氮化物陶瓷，尾气中除了含有未反应的氨气外还有先驱体转化时生成的H2、CH4、小分子硅烷等可燃性气体，采用氨气尾气常用的吸收法不能完全去除废气中的可燃性气体，无法达到环保要求；同时，氨气是腐蚀性气体，传统的氨气处理方案对处理设备和管道及吸收液的处理都有较高要求，在排放量较小的情况下，传统的回收方法投资大，处理效果不理想。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统及其处理方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其结构包括氮化炉、管道扇、炉膛和氨气预热管道以及排气管道，所述氮化炉的左下端设置有进气口，所述氮化炉的顶部设置有出气口，所述氮化炉的进气口处连接有氨气管道，所述氮化炉的出气口处连接有一连接管道，所述连接管道靠近炉膛的端面处连接有一第一阀门，所述管道扇设置在连接管道的中部上，该连接管道的另一端伸入至炉膛中，并与位于所述炉膛中的氨气预热管道相连通，所述氨气预热管道内置有催化剂，所述氨气预热管道的另一端连接有一氮氢混合气管道，所述氮氢混合气管道上设置有用于关闭或开启氢气的氢气阀门，所述炉膛位于氨气预热管道的正下方还设置有一燃烧管道，所述氮氢混合气管道连通在燃烧管道的中部上，所述燃烧管道的左端与天然气源连接，所述燃烧管道上设置有用于关闭或开启天然气的天然气阀门，所述燃烧管道沿其长度方向上设置有若干等间隔分布的燃烧口，且燃烧口位于燃烧管道伸入炉膛的部分处，所述排气管道设置在炉膛的顶端的中间处。
优选的，所述催化剂为镍触媒催化剂。
优选的，所述氨气预热管道为一由第一横向管道、第一纵向管道、第二横向管道和第二纵向管道以及第三横向管道依次连通构成的S型管道结构。
优选的，所述氨气预热管道、燃烧管道均采用耐高温管件。
优选的，所述炉膛内部设置有保温层。
优选的，所述炉膛内的中部、顶部处各设置有一温度传感器。
优选的，所述燃烧管道上设置有点火装置。
优选的，所述燃烧口的开口朝向氨气预热管道的一侧。
为实现本发明的目的，提供了一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统的处理方法，首先打开天然气阀门，天然气会从天然气源中流入至燃烧管道中，此时天然气会对炉膛进行预热，当炉膛内的温度达到氨气裂解温度(800℃)时，打开第一阀门，紧接着，逐渐关闭天然气阀门，氮化炉的出气口排出的尾气通过连接管道进入至氨气预热管道，在镍触媒催化剂的作用下，氨气会发生裂解，氨气裂解后产生的氮氢混合气及尾气一同流入至燃烧管道中，燃烧管道上的燃烧口就会把氢气和其他可燃气体一并燃烧，达到排放标准后，最终从排气管中排出。
优选的，通过炉膛内设置的温度传感器进行温度控制。
本发明的有益效果：本发明用催化裂解的方法处理氨气尾气，得到可以燃烧的氮氢混合气体，点燃后产生的热量既可以维持氨气裂解所需要的能量，同时燃烧生成水和二氧化碳，实现节能减排和环保要求，同时制造工艺简单，设备投资小，净化效率高，净化效果好，无副反应，不会造成二次污染。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明的结构示意图。
图中：1.氮化炉 2.管道扇 3.炉膛 4.氨气预热管道 41.催化剂 5.排气管道 6.氨气管道 7.连接管道 71.第一阀门 8.燃烧管道 81.天然气阀门 9.氮氢混合气管道 91.氢气阀门 10.燃烧口 11.保温层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
参考图1，一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其结构包括氮化炉1、管道扇2、炉膛3和氨气预热管道4以及排气管道5，氮化炉1的左下端设置有进气口，氮化炉1的顶部设置有出气口，氮化炉1的进气口处连接有氨气管道6，氮化炉1的出气口处连接有一连接管道7，连接管道7靠近炉膛3的端面处连接有一第一阀门71，管道扇2设置在连接管道7的中部上，该连接管道7的另一端伸入至炉膛3中，并与位于炉膛3中的氨气预热管道4相连通，氨气预热管道4内置有催化剂41，氨气预热管道4的另一端连接有一氮氢混合气管道9，氮氢混合气管道9上设置有用于关闭或开启氢气的氢气阀门91，炉膛3位于氨气预热管道4的正下方还设置有一燃烧管道8，氮氢混合气管道9连通在燃烧管道8的中部上，燃烧管道8的左端与天然气源连接，燃烧管道8上设置有用于关闭或开启天然气的天然气阀门81，燃烧管道8沿其长度方向上设置有若干等间隔分布的燃烧口10，且燃烧口10位于燃烧管道8伸入炉膛的部分处，排气管道5设置在炉膛3的顶端的中间处；催化剂41为镍触媒催化剂；氨气预热管道4为一由第一横向管道、第一纵向管道、第二横向管道和第二纵向管道以及第三横向管道依次连通构成的S型管道结构；氨气预热管道4、燃烧管道8均采用耐高温管件；炉膛3内部设置有保温层11；炉膛3内的中部、顶部处各设置有一温度传感器；燃烧管道8上设置有点火装置；燃烧口10的开口朝向氨气预热管道4的一侧。采用上述结构，本发明用催化裂解的方法处理氨气尾气，得到可以燃烧的氮氢混合气体，点燃后产生的热量既可以维持氨气裂解所需要的能量，同时燃烧生成水和二氧化碳，实现节能减排和环保要求，同时制造工艺简单，设备投资小，净化效率高，净化效果好，无副反应，不会造成二次污染。进一步的，通过在连接管道7的中部上设置有管道扇2，即使得该氨化炉具有压力自动调整的功能，可以对氨化炉的压力设置成1～5Kpa并且能够自动保持。
实施例2
参考图1，一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统的处理方法，首先打开天然气阀门，天然气会从天然气源中流入至燃烧管道中，此时天然气会对炉膛进行预热，当炉膛内的温度达到氨气裂解温度(800℃)时，打开第一阀门，紧接着，逐渐关闭天然气阀门，氮化炉的出气口排出的尾气通过连接管道进入至氨气预热管道，在镍触媒催化剂的作用下，氨气会发生裂解，氨气裂解后产生的氮氢混合气及尾气一同流入至燃烧管道中，燃烧管道上的燃烧口就会把氢气和其他可燃气体一并燃烧，达到排放标准后，最终从排气管中排出。
需要说明的是，该文中出现的电器元件均与外部的电源以及控制系统相连接，控制系统控制管道扇、第一阀门、天然气阀门、氢气阀门和温度传感器以及点火装置的动作，控制系统采用现有技术中的结构，配有按钮等结构。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：其结构包括氮化炉(1)、管道扇(2)、炉膛(3)和氨气预热管道(4)以及排气管道(5)，所述氮化炉(1)的左下端设置有进气口，所述氮化炉(1)的顶部设置有出气口，所述氮化炉(1)的进气口处连接有氨气管道(6)，所述氮化炉(1)的出气口处连接有一连接管道(7)，所述连接管道(7)靠近炉膛(3)的端面处连接有一第一阀门(71)，所述管道扇(2)设置在连接管道(7)的中部上，该连接管道(7)的另一端伸入至炉膛(3)中，并与位于所述炉膛(3)中的氨气预热管道(4)相连通，所述氨气预热管道(4)内置有催化剂(41)，所述氨气预热管道(4)的另一端连接有一氮氢混合气管道(9)，所述氮氢混合气管道(9)上设置有用于关闭或开启氢气的氢气阀门(91)，所述炉膛(3)位于氨气预热管道(4)的正下方还设置有一燃烧管道(8)，所述氮氢混合气管道(9)连通在燃烧管道(8)的中部上，所述燃烧管道(8)的左端与天然气源连接，所述燃烧管道(8)上设置有用于关闭或开启天然气的天然气阀门(81)，所述燃烧管道(8)沿其长度方向上设置有若干等间隔分布的燃烧口(10)，且燃烧口(10)位于燃烧管道(8)伸入炉膛的部分处，所述排气管道(5)设置在炉膛(3)的顶端的中间处。
2.根据权利要求1所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：所述催化剂(41)为镍触媒催化剂。
3.根据权利要求1所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：所述氨气预热管道(4)为一由第一横向管道、第一纵向管道、第二横向管道和第二纵向管道以及第三横向管道依次连通构成的S型管道结构。
4.根据权利要求1所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：所述氨气预热管道(4)、燃烧管道(8)均采用耐高温管件。
5.根据权利要求1所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：所述炉膛(3)内部设置有保温层(11)。
6.根据权利要求1所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：所述炉膛(3)内的中部、顶部处各设置有一温度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：所述燃烧管道(8)上设置有点火装置。
8.根据权利要求1所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统，其特征在于：所述燃烧口(10)的开口朝向氨气预热管道(4)的一侧。
9.一种如权利要求1～8之一所述的氮化物陶瓷氨气尾气处理系统的处理方法，其特征在于：首先打开天然气阀门，天然气会从天然气源中流入至燃烧管道中，此时天然气会对炉膛进行预热，当炉膛内的温度达到氨气裂解温度(800℃)时，打开第一阀门，紧接着，逐渐关闭天然气阀门，氮化炉的出气口排出的尾气通过连接管道进入至氨气预热管道，在镍触媒催化剂的作用下，氨气会发生裂解，氨气裂解后产生的氮氢混合气及尾气一同流入至燃烧管道中，燃烧管道上的燃烧口就会把氢气和其他可燃气体一并燃烧，达到排放标准后，最终从排气管中排出。
10.根据权利要求9所述的一种氮化物陶瓷氨气尾气处理系统的处理方法，其特征在于：通过炉膛内设置的温度传感器进行温度控制。
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