CN114313279B - 一种具有旁通支路控制的催化惰化系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有旁通支路控制的催化惰化系统及控制方法，属于飞机燃油箱防火抑爆技术领域，本发明还公开了其控制方法，具体原理为：将燃油箱上部气相空间的燃油蒸汽和空气混合物在催化反应器内进行低温催化反应，消耗氧气和燃油蒸汽生成二氧化碳和水蒸气，将反应后的混合惰气充入燃油箱进行惰化，达到燃油箱防火抑爆的目的。在系统初始预热阶段，或催化反应器温度过高时，通过控制旁通支路上切断阀的开关，可使催化反应器后的混合气体通过旁通支路形成内循环而不经过燃油箱，从而大大提高系统的安全性。具有流程简单、无污染、预热快、安全性高等优点。

Description

一种具有旁通支路控制的催化惰化系统及控制方法

技术领域

本发明属于飞机燃油箱防火抑爆技术领域，特别是一种具有旁通支路控制的催化惰化系统及控制方法。

背景技术

飞机燃油系统的起火爆炸是导致各类飞机失事的主要原因之一。有数据表明，在越南战争期间，美国空军由于受到地面火力攻击而损失数千架战斗机，其中由于飞机燃油箱起火爆炸导致机毁人亡的比例高达50％；近40年全世界的运输类飞机营运记录表明，近40年来曾发生过16起由于飞机燃油箱爆炸事故，造成了多达530余人的死亡。因此，目前无论是军机还是民机，都必须采取有效措施来阻止燃油箱的燃烧爆炸。

早期主要通过携带惰性气瓶，向油箱内注入氮气、二氧化碳和哈龙1301等惰性气体，使燃油箱内氧气浓度低于最大安全氧浓度极限值，来保证燃油箱的安全。但这种方法增加了飞机重量，寿命短且维护性极差，难以做到全程惰化。自上世纪70年代后期，通过中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化系统由于其经济高效等优势成为目前应用最为广泛的飞机燃油箱惰化系统。不过从近些年的应用现状来看，该惰化系统仍存在较多问题，例如需要从发动机引气导致飞机代偿损失大、系统入口需求压力较高导致使用场合受到限制、膜丝易堵塞及对臭氧敏感导致膜性能严重衰减、吹扫到外界的燃油蒸气污染环境等等。

近年来，基于催化氧化来消耗燃油箱上部气相空间的氧气，从而降低燃油箱可燃性的方法得到了广泛研究关注。这种新型惰化系统具有无需从发动机引气、重量轻、无污染等优势。但由于催化反应器的要求工作温度范围较窄(一般为150-200℃)，当系统出现意外导致催化反应器工作状态不正常时，催化反应器会发生飞温现象，催化反应器温度及出口混合气体温度迅速上升，过高的温度不仅对燃油箱的安全带来极大危害，同时也可能损坏系统部件。因此本发明通过设置旁通支路并控制旁通切断阀的开关，在系统初始预热过程，或催化反应器温度过高时，使催化反应器后的混合气体通过旁通支路形成内循环而不经过燃油箱，一方面可有效减少系统预热时间，另一方面避免催化反应后高温混合气体充入燃油箱，同时迅速降低催化反应器温度，从而大大提高系统的安全性。

发明内容

本发明的目的

针对现有催化惰化系统安全性低、不可控等缺点，本发明提供了一种具有旁通支路控制的催化惰化系统及控制方法。

技术方案

1、一种具有旁通支路控制的催化惰化系统包括燃油箱1、第一火焰抑制器3、第一切断阀4、抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第一换热风扇9、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第二换热风扇14、第三温度传感器15、水分离器16、第三切断阀17、第二火焰抑制器18、回流单向阀19、第三氧浓度传感器21、旁通切断阀22、碳氢检测仪23、自动控制器24；

燃油箱1出口通过管道依次与第一火焰抑制器3、第一切断阀4连接；第一切断阀4通过三通管道分别与抽气风机5入口、碳氢检测仪23出口连接；抽气风机5出口通过管道依次与预热装置7、催化反应器8的反应侧入口连接；第一换热风扇9通过固定装置与催化反应器8冷却换热侧连接；催化反应器8的反应侧出口通过管道依次与第二温度传感器11、第二切断阀12连接；第二切断阀12通过管道与换热器13热端入口连接；第二换热风扇14通过固定装置与换热器13冷端相连；换热器13热端出口通过管道依次与第三温度传感器15、水分离器16入口连接；水分离器16出口通过三通管道分别与旁通切断阀22入口、旁通切断阀17入口连接；旁通切断阀22出口通过管道与碳氢检测仪23入口连接；旁通切断阀17出口通过管道依次与第二火焰抑制器18、回流单向阀19相连接；第三氧浓度传感器21通过管路与燃油箱1的采样口连接；自动控制器24包括一个电流输入端和电流输出端；第一压力传感器6、第二温度传感器11、第三温度传感器15、第三氧浓度传感器21的信号输出端通过电缆并联，且与自动控制器24的电流输入端连接；自动控制器24电流输出端通过电缆分别与第一切断阀4、抽气风机5、预热装置7、第一换热风扇9、第二切断阀12、第二换热风扇14、旁通切断阀22、第三切断阀17的电流输入端连接。

2、还包括第一氧浓度传感器2、第二氧浓度传感器20，所述的第一氧浓度传感器2与燃油箱1和第一火焰抑制器3之间连接管道上的采样口连接，第一氧浓度传感器2的信号输出端与自动控制器24的电流输入端连接；所述的第二氧浓度传感器20与回流单向阀19和燃油箱1之间连接管道上的采样口连接，第二氧浓度传感器20的信号输出端与自动控制器24的电流输入端连接；

3、还包括第一温度传感器10，所述的第一温度传感器10的温度探针固定在催化反应器8表面，第一温度传感器10的信号输出端与自动控制器24的电流输入端连接；

4、所述的抽气风机5具体指一种变频抽气风机。

5、所述的预热装置7具体指一种电磁加热器。

6、所述的催化反应器8具体指一种涂覆ZSM-5或CeO₂纳米材料负载的贵金属催化剂的整体式反应器；

7、所述的第一换热风扇9、第二换热风扇14具体指变频轴流风扇；

8、所述的水分离器16具体指一种离心式水分离器；

9、一种具有旁通支路控制的催化惰化系统的控制方法，其特征在于，包括以下过程：

系统初始预热过程：自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17，打开旁通切断阀22；此时抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23形成闭合回路；自动控制器24电流输出端输出电流信号打开预热装置7、第二换热风扇14；

系统正常工作过程：第一温度传感器10监测催化反应器8表面温度并将信号传输到自动控制器24，当温度大于或等于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号打开第一切断阀4、第三切断阀17、第一换热风扇9，关闭旁通切断阀22、预热装置7，系统处于正常工作状态；

系统高温保护过程：第三温度传感器15监测换热器13出口气体温度并将信号传输到自动控制器24，当出口气体温度大于或等于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17，打开旁通切断阀22；此时抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23形成闭合回路，自动控制器24电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14至最大功率状态；

系统高温保护解除过程：第三温度传感器15监测换热器13出口气体温度并将信号传输到自动控制器24，碳氢检测仪23监测旁通切断阀22出口气体的碳氢物含量并将信号传输到自动控制器24，当换热器13出口气体温度低于给定值且旁通切断阀22出口气体碳氢物含量低于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号打开第一切断阀4、第三切断阀17，关闭旁通切断阀22，电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14由最大功率状态至正常工作状态，系统恢复正常工作状态；

系统高温切断过程：第二温度传感器11监测催化反应器8出口的气体温度并将信号传输到自动控制器24，当第一切断阀4、第三切断阀17失效，且催化反应器8出口的气体温度长时间超过安全值后，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第二切断阀12，系统无闭合回路，系统运行中断，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17、旁通切断阀22，自动控制器24电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14至最大功率状态。

本发明相对于现有技术的有益效果在于：

1)本发明的催化惰化系统将燃油箱上部气相空间的燃油蒸汽和空气混合物在催化反应器内进行低温催化反应，消耗氧气和燃油蒸汽生成二氧化碳和水蒸气，将反应后的混合惰气充入燃油箱进行惰化，达到燃油箱防火抑爆的目的，相比常用的机载制氮惰化系统，本发明的催化惰化系统不将含有燃油蒸气的气体排放到大气环境，具有流程简单、无污染的优点。

2)本发明的催化惰化系统相比现有的耗氧型惰化系统增设了旁通支路，通过切断阀的配合使用可实现多种工作模式，相比原有系统更加安全可靠；旁通支路上可设置碳氢检测仪，配合温度监测实现多重保护；

3)本发明的催化惰化系统通过旁通支路的控制，在系统初始预热阶段可使催化反应器后的混合气体通过旁通支路形成内循环，从而有效减少系统初始预热时间；

4)当催化反应器温度过高导致出口气体处于可燃范围时，本发明的催化惰化系统通过旁通支路的控制，使催化反应器后的混合气体通过旁通支路形成内循环而不经过燃油箱，大大提高了系统的安全性。

附图说明

图1为本发明具有旁通支路控制的催化惰化系统的示意图；

图2为本发明通过控制旁通支路，使得催化反应器后的混合气体通过旁通支路形成闭合回路的示意图；

其中，1-燃油箱，2-第一氧浓度传感器，3-第一火焰抑制器，4-第一切断阀，5-抽气风机，6-第一压力传感器，7-预热装置，8-催化反应器，9-第一换热风扇，10-第一温度传感器，11-第二温度传感器，12-第二切断阀，13-换热器，14-第二换热风扇，15-第三温度传感器，16-水分离器，17-第三切断阀，18-第二火焰抑制器，19-回流单向阀，20-第二氧浓度传感器，21-第三氧浓度传感器，22-旁通切断阀，23-碳氢检测仪，24-自动控制器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述，以下所述仅为本发明一部分实施例，非全部实施例。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的具有旁通支路控制的催化惰化系统，燃油箱1上端气体出口通过管道依次连接第一氧浓度传感器2、第一火焰抑制器3、第一切断阀4；第一切断阀4出口通过三通管道分别与抽气风机5的入口以及碳氢检测仪23出口连接；抽气风机5出口通过管道依次连接有第一压力传感器6、预热装置7；预热装置7出口通过管道与催化反应器8入口连接；第一换热风扇9通过固定装置与催化反应器8一侧相连；催化反应器8出口通过管道依次连接第二温度传感器11、第二切断阀12；第二切断阀12通过管道与换热器13热端入口连接；第二换热风扇14通过固定装置与换热器13冷端相连；换热器13热端出口通过管道依次与第三温度传感器15、水分离器16入口连接；水分离器16出口通过三通管道分别与旁通切断阀22入口、旁通切断阀17入口连接；旁通切断阀22出口通过管道与碳氢检测仪23入口连接；旁通切断阀17出口通过管道依次与第二火焰抑制器18、回流单向阀19相连接；第三氧浓度传感器21通过管路与燃油箱1的采样口连接。

自动控制器24包括一个电流输入端和电流输出端；第一氧浓度传感器2、第一压力传感器6、第一温度传感器10、第二温度传感器11、第三温度传感器15、第二氧浓度传感器20、第三氧浓度传感器21通过电缆并联，且与自动控制器24的电流输入端连接；自动控制器24电流输出端通过电缆分别与第一切断阀4、抽气风机5、预热装置7、第一换热风扇9、第二切断阀12、第二换热风扇14、旁通切断阀22、第三切断阀17的电流输入端连接。

图1中抽气风机5的抽吸气流量可调节，可为系统在不同的工作状态下提供合适的抽吸气流量；

图1中预热装置7为一种电磁加热器，其加热功率可调节，以将进入催化反应器8的混合气体加热至合适的温度范围；

图1中催化反应器8为涂覆ZSM-5或CeO₂纳米材料负载的贵金属催化剂的整体式反应器，可在较低的温度范围内保持高催化活性，具有催化反应效率高、换热能力强的优点；

图1中第一换热风扇9的风量可调节，第一温度传感器10监测催化反应器8表面温度并将信号传输到自动控制器24，当温度大于或等于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号增大第一换热风扇9风量；当温度小于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号减小第一换热风扇9风量，以控制催化反应器8的温度处于给定安全范围内；

图1中第二换热风扇14的风量可调节，第三温度传感器15监测换热器13出口气体温度并将信号传输到自动控制器24，当出口气体温度大于或等于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号增大第二换热风扇14风量；当温度小于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号减小第二换热风扇14风量，以控制换热器13出口的气体温度处于给定安全范围内；

图1中水分离器为离心式水分离器，将换热器13出口混合惰性气体内的游离水通过离心力的作用分离出来，以降低混合惰性气体的含水量；

图1中第一换热风扇与预热装置不可同时工作；

如图2所示，在系统初始预热过程和系统高温保护过程，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17，打开旁通切断阀22；此时抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23形成闭合回路；自动控制器24电流输出端输出电流信号打开预热装置7、第二换热风扇14；

具体的，具有旁通支路控制的催化惰化系统的控制方法如下：

系统初始预热过程：(该过程仅在系统初始预热时进行)自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17，打开旁通切断阀22；此时抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23形成闭合回路；自动控制器24电流输出端输出电流信号打开预热装置7、第二换热风扇14；

系统正常工作过程：第一温度传感器10监测催化反应器8表面温度并将信号传输到自动控制器24，当温度大于或等于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号打开第一切断阀4、第三切断阀17、第一换热风扇9，关闭旁通切断阀22、预热装置7，系统处于正常工作状态；

系统高温保护过程：第三温度传感器15监测换热器13出口气体温度并将信号传输到自动控制器24，当出口气体温度大于或等于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17，打开旁通切断阀22；此时抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23形成闭合回路，自动控制器24电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14至最大功率状态；

系统高温保护解除过程：第三温度传感器15监测换热器13出口气体温度并将信号传输到自动控制器24，碳氢检测仪23监测旁通切断阀22出口气体的碳氢物含量并将信号传输到自动控制器24，当换热器13出口气体温度低于给定值且旁通切断阀22出口气体碳氢物含量低于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号打开第一切断阀4、第三切断阀17，关闭旁通切断阀22，电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14由最大功率状态至正常工作状态，系统恢复正常工作状态；

系统高温切断过程：第二温度传感器11监测催化反应器8出口的气体温度并将信号传输到自动控制器24，当第一切断阀4、第三切断阀17失效，且催化反应器8出口的气体温度长时间超过安全值后，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第二切断阀12，系统无闭合回路，系统运行中断，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17、旁通切断阀22，自动控制器24电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14至最大功率状态。

具体的，具有旁通支路控制的催化惰化系统的工作过程如下：(详细介绍)

实施例1

系统初始预热过程：自动控制器24关闭第一切断阀4、第三切断阀17，打开旁通切断阀22，抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23形成闭合回路；自动控制器24打开预热装置7、第一换热风扇9、第二换热风扇14，经过预热装置7加热后的混合气体经过第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23，由抽气风机5驱动经过第一压力传感器6之后，重新送入预热装置7，由于该闭合回路内为加热的气体往复循环，而非燃油箱内低温气体，因此可大大减少系统预热时间；

实施例2

系统正常工作过程：自动控制器24打开第一切断阀4、第二切断阀12、第三切断阀17，关闭旁通切断阀18，打开抽气风机5抽吸燃油箱1上部气相空间的可燃混合气体，可燃混合气体由燃油蒸汽、氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气和气体微量杂质组成，流经第一氧浓度传感器2、第一火焰抑制器3、第一切断阀4、抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7，然后在催化反应器8内进行低温催化反应，催化反应器8的温度通过第一换热风扇9进行控制，使催化反应器在合适的温度范围内工作(150-200℃)，将可燃混合气体中的燃油蒸汽和氧气转化为二氧化碳和水蒸气，可燃混合气体中氧浓度降低，二氧化碳浓度升高，变为高含水量的高温惰性气体，然后经过第二温度传感器11、第二切断阀12后进入换热器13，在换热器13内进行冷却降温后经过第三温度传感器15、水分离器16，在水分离器16内把游离水去除，降低混合惰性气体的含水量，而后经过第三切断阀17、第二火焰抑制器18、回流单向阀19、第二氧浓度传感器20，然后进入燃油箱1，降低燃油箱1上部气相空间氧浓度，达到燃油箱防火抑爆的目的。

实施例3

系统高温保护过程：自动控制器24关闭第一切断阀4、第三切断阀17，打开旁通切断阀22，抽气风机5、第一压力传感器6、预热装置7、催化反应器8、第二温度传感器11、第二切断阀12、换热器13、第三温度传感器15、水分离器16、旁通切断阀22、碳氢检测仪23形成闭合回路，由于催化反应器8出口混合气体内燃油蒸汽含量和氧浓度含量降低，经闭合回路重新送入催化反应器8内催化反应剧烈程度降低，因此反应放热大大减少，第一换热风扇9以最大功率状态对催化反应器8冷却换热，第二换热风扇14以最大功率状态对换热器13内混合气体进行冷却降温，使得催化反应器8由高温状态迅速恢复到正常工作温度范围。

实施例4

系统高温保护解除过程：第三温度传感器15监测换热器13出口气体温度并将信号传输到自动控制器24，碳氢检测仪23监测旁通切断阀22出口气体的碳氢物含量并将信号传输到自动控制器24，当换热器13出口气体温度低于给定值且旁通切断阀22出口气体碳氢物含量低于给定值时，自动控制器24电流输出端输出电流信号打开第一切断阀4、第三切断阀17，关闭旁通切断阀22，电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14至正常工作状态，系统恢复至正常工作过程；

实施例5

系统高温切断过程：第二温度传感器11监测催化反应器8出口的气体温度并将信号传输到自动控制器24，当第一切断阀4、第三切断阀17失效，且催化反应器8出口的气体温度长时间超过安全值后，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第二切断阀12，系统无闭合回路，系统运行中断，自动控制器24电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀4、第三切断阀17、旁通切断阀22，自动控制器24电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇9、第二换热风扇14至最大功率状态。

Claims (9)

1.一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于，包括燃油箱(1)、第一火焰抑制器(3)、第一切断阀(4)、抽气风机(5)、第一压力传感器(6)、预热装置(7)、催化反应器(8)、第一换热风扇(9)、第二温度传感器(11)、第二切断阀(12)、换热器(13)、第二换热风扇(14)、第三温度传感器(15)、水分离器(16)、第三切断阀(17)、第二火焰抑制器(18)、回流单向阀(19)、第三氧浓度传感器(21)、旁通切断阀(22)、碳氢检测仪(23)、自动控制器(24)；

燃油箱(1)出口通过管道依次与第一火焰抑制器(3)、第一切断阀(4)连接；第一切断阀(4)通过三通管道分别与抽气风机(5)入口、碳氢检测仪(23)出口连接；抽气风机(5)出口通过管道依次与预热装置(7)、催化反应器(8)的反应侧入口连接；第一换热风扇(9)通过固定装置与催化反应器(8)冷却换热侧连接；催化反应器(8)的反应侧出口通过管道依次与第二温度传感器(11)、第二切断阀(12)连接；第二切断阀(12)通过管道与换热器(13)热端入口连接；第二换热风扇(14)通过固定装置与换热器(13)冷端相连；换热器(13)热端出口通过管道依次与第三温度传感器(15)、水分离器(16)入口连接；水分离器(16)出口通过三通管道分别与旁通切断阀(22)入口、第三切断阀(17)入口连接；旁通切断阀(22)出口通过管道与碳氢检测仪(23)入口连接；第三切断阀(17)出口通过管道依次与第二火焰抑制器(18)、回流单向阀(19)相连接；第三氧浓度传感器(21)通过管路与燃油箱(1)的采样口连接；自动控制器(24)包括一个电流输入端和电流输出端；第一压力传感器(6)、第二温度传感器(11)、第三温度传感器(15)、第三氧浓度传感器(21)的信号输出端通过电缆并联，且与自动控制器(24)的电流输入端连接；自动控制器(24)电流输出端通过电缆分别与第一切断阀(4)、抽气风机(5)、预热装置(7)、第一换热风扇(9)、第二切断阀(12)、第二换热风扇(14)、旁通切断阀(22)、第三切断阀(17)的电流输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于，还包括第一氧浓度传感器(2)、第二氧浓度传感器(20)，所述的第一氧浓度传感器(2)与燃油箱(1)和第一火焰抑制器(3)之间连接管道上的采样口连接，第一氧浓度传感器(2)的信号输出端与自动控制器(24)的电流输入端连接；所述的第二氧浓度传感器(20)与回流单向阀(19)和燃油箱(1)之间连接管道上的采样口连接，第二氧浓度传感器(20)的信号输出端与自动控制器(24)的电流输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于还包括第一温度传感器(10)，所述的第一温度传感器(10)的温度探针固定在催化反应器(8)表面，第一温度传感器(10)的信号输出端与自动控制器(24)的电流输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于所述的抽气风机(5)具体指一种变频抽气风机。

5.根据权利要求1所述的一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于所述的预热装置(7)具体指一种电磁加热器。

6.根据权利要求1所述的一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于所述的催化反应器(8)具体指一种涂覆ZSM-5或CeO₂纳米材料负载的贵金属催化剂的整体式反应器。

7.根据权利要求1所述的一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于所述的第一换热风扇(9)、第二换热风扇(14)具体指变频轴流风扇。

8.根据权利要求1所述的一种具有旁通支路控制的催化惰化系统，其特征在于所述的水分离器(16)具体指一种离心式水分离器。

9.一种具有旁通支路控制的催化惰化系统的控制方法，其特征在于，包括以下过程：

系统初始预热过程：自动控制器(24)电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀(4)、第三切断阀(17)，打开旁通切断阀(22)；此时抽气风机(5)、第一压力传感器(6)、预热装置(7)、催化反应器(8)、第二温度传感器(11)、第二切断阀(12)、换热器(13)、第三温度传感器(15)、水分离器(16)、旁通切断阀(22)、碳氢检测仪(23)形成闭合回路；自动控制器(24)电流输出端输出电流信号打开预热装置(7)、第二换热风扇(14)；

系统正常工作过程：第一温度传感器(10)监测催化反应器(8)表面温度并将信号传输到自动控制器(24)，当温度大于或等于给定值时，自动控制器(24)电流输出端输出电流信号打开第一切断阀(4)、第三切断阀(17)、第一换热风扇(9)，关闭旁通切断阀(22)、预热装置(7)，系统处于正常工作状态；

系统高温保护过程：第三温度传感器(15)监测换热器(13)出口气体温度并将信号传输到自动控制器(24)，当出口气体温度大于或等于给定值时，自动控制器(24)电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀(4)、第三切断阀(17)，打开旁通切断阀(22)；此时抽气风机(5)、第一压力传感器(6)、预热装置(7)、催化反应器(8)、第二温度传感器(11)、第二切断阀(12)、换热器(13)、第三温度传感器(15)、水分离器(16)、旁通切断阀(22)、碳氢检测仪(23)形成闭合回路，自动控制器(24)电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇(9)、第二换热风扇(14)至最大功率状态；

系统高温保护解除过程：第三温度传感器(15)监测换热器(13)出口气体温度并将信号传输到自动控制器(24)，碳氢检测仪(23)监测旁通切断阀(22)出口气体的碳氢物含量并将信号传输到自动控制器(24)，当换热器(13)出口气体温度低于给定值且旁通切断阀(22)出口气体碳氢物含量低于给定值时，自动控制器(24)电流输出端输出电流信号打开第一切断阀(4)、第三切断阀(17)，关闭旁通切断阀(22)，电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇(9)、第二换热风扇(14)由最大功率状态至正常工作状态，系统恢复正常工作状态；

系统高温切断过程：第二温度传感器(11)监测催化反应器(8)出口的气体温度并将信号传输到自动控制器(24)，当第一切断阀(4)、第三切断阀(17)失效，且催化反应器(8)出口的气体温度长时间超过安全值后，自动控制器(24)电流输出端输出电流信号关闭第二切断阀(12)，系统无闭合回路，系统运行中断，自动控制器(24)电流输出端输出电流信号关闭第一切断阀(4)、第三切断阀(17)、旁通切断阀(22)，自动控制器(24)电流输出端输出电流信号调节第一换热风扇(9)、第二换热风扇(14)至最大功率状态。