CN115646366B - 一种供空分工艺总烃反应的催化炉及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种供空分工艺总烃反应的催化炉及其使用方法，其特征在于：包括：炉体，具有反应腔；加热器，设于所述炉体上，并用于控制炉体内部的温度；二氧化碳传感器，设于所述炉体内或炉体的排气端；进料装置，所述进料装置至少具有内腔、入口和出口，并在所述内腔内设有若干个能够安装催化剂容器且与入口对应的安装区，当入口进气时，吹动催化剂容器，并带出部分催化剂从出口排出至炉体内；本发明的有益效果：能够避免加料堵塞，同时节省了一定的空间。
Description
技术领域
本发明涉及催化反应设备技术领域，特别涉及一种供空分工艺总烃反应的催化炉及其使用方法。
背景技术
目前，全球大型空气分离装置绝大多数采用深冷工艺。在生产运行过程中，通过吸入空气带进的碳氢化合物(下称总烃)会在空分装置的主冷凝蒸发器等部位积聚，当总烃达到一定浓度后，在多种触发条件下会与氧气作用发生剧烈的氧化反应而带来极其严重的后果。自深冷空分装置投入运行的百余年间，因总烃控制不当导致的装置爆炸事故时有发生。因此，为确保空分装置的安全运行，世界各国均对空分工艺中总烃制定极其严格控制规范并要求实施连续在线监测。
氢火焰离子化法是测定气体中有机物含量最经典的方法。该方法形成的在氢火焰离子检测器(FID)因对烃类物质响应的高选择性和高灵敏度，被广泛应用于气相色谱仪和气体总烃分析仪中。全球空分装置中配套的总烃检测设备亦多采用氢火焰离子化原理的检测器；我国标准GB/T 28125.1《空分工艺中危险物质的测定第一部分碳氢化合物》和GB/T8984《气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定》、HJ1012《环境空气和废气中总烃、甲烷和非甲烷总烃便携式监测仪技术要求及检测方法》均采用火焰离子化检测器(FID)。
氢火焰离子化检测器在运行中，需要借助于氢气燃烧产生的火焰将碳氢化合物离解为CH形态的正离子，因此必须使用氢气并明火工作。在空分装置运行的现场，氢气和明火的存在无疑为安全生产带来极大的安全隐患。
因此，亟需提供一种能够解决上述问题的设备或工艺。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用二氧化碳传感器测定空分工艺总烃的方法及设备，旨在解决上述背景技术中出现的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种利用二氧化碳传感器测定空分工艺总烃的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：根据总烃的种类确定催化剂种类；
S2：将空分工艺产生的总烃、催化剂以及氧气通入催化转化炉中进行反应；
S3：步骤S2中产生的二氧化碳经过二氧化碳传感器的检测，并计算二氧化碳中碳的含量，并进一步的换算为总烃的量。
优选为：所述催化剂为钯、鉑、沸石类催化剂，粒径为20-50微米，且步骤S2中的转化温度不高于400℃。
此外，本发明还提供一种利用二氧化碳传感器测定空分工艺总烃的设备，其使用上述的方法，其特征在于：包括：
催化转化炉，供总烃和氧气反应；
氧气源，用于向催化转化炉内通入氧气；
二氧化碳传感器，用于检测催化转化炉内反应后的二氧化碳量；
处理装置，用于接收二氧化碳传感器检测的数据，并显示。
优选为：所述催化转化炉包括：
炉体，具有反应腔；
加热器，设于所述炉体上，并用于控制炉体内部的温度；
进料装置，所述进料装置至少具有内腔、入口和出口，并在所述内腔内设有若干个能够安装催化剂容器且与入口对应的安装区，当入口进气时，吹动催化剂容器，并带出部分催化剂从出口排出至炉体内。
优选为：所述进料装置包括：
外壳体，具有所述内腔以及安装区，并在所述外壳体上设有与炉体连通的所述出口，所述安装区为设于所述外壳体周向侧壁上的凹陷区；
内壳体，设于所述内腔内且中空设置，并在所述内壳体靠近出口一侧上设有若干个穿刺嘴，所述内壳体上设有进气管体，且进气管体的一端穿出外壳体，并能够与所述外壳体滑动连接，所述内壳体能够在内腔内进行升降，并通过穿刺嘴疏通出口；
其中，所述外壳体和内壳体之间被隔板划分为第一腔和第二腔，并在所述隔板上设有若干个连通第一腔和第二腔且与凹陷区对应的开口，所述入口包括与所述第一腔连通的第一入口以及和第二腔连通且位于凹陷区处的第二入口，所述催化剂容器能够以铰接的方式安装在凹陷区处，当第一入口进气时，催化剂容器被气体紧紧的压在凹陷区内，当第二入口进气时，催化剂容器被气体吹起，并封闭开口。
优选为：所述催化剂容器包括：
转轴，与凹陷区的两侧内壁转动连接；
袋体，与转轴可拆卸连接，并用于储存催化剂；
排料口，设于所述袋体靠近凹陷区一侧；
其中，所述袋体的两侧边缘均设有定位条，并在所述定位条内形成两端敞开设置的气腔，当气腔流动气体时，气腔膨胀，并用于撑起袋体；
所述开口设为递进式的阶梯形状，其由宽度较大的第一部分和宽度较窄的第二部分组成，所述第一部分供定位条卡入，并在所述第一部分的内侧壁上设有感应装置，所述感应装置包括：
检测器，设于所述第一部分的内侧壁上，并当气腔膨胀时，检测定位条对第一部分内侧壁产生的压力，并基于该压力产生压力信号；
处理器，设于所述隔板上，用于接收压力信号，并根据压力信号产生相应的振动信号；
振动器，设于所述隔板上，并能够接收振动信号，并基于振动信号产生特定的振动频率带动隔板或袋体振动。
优选为：还包括所述总烃供给部分，所述总烃供给部分包括：
第一供给系统，用于向第二入口供气；
第二供给系统，用于向第一供给系统或第一入口供气；
其中，所述第一供给系统包括：
第一供气管，具有输入端和输出端，且在其输出端形成一节点；
第二供气管，具有若干根，且串联于节点上，各第二供气管分别与第二入口以及气腔连接；
所述第二供给系统包括：
气源；
第三供气管，与所述气源连接，且具有输出端，并在第三供气管的输出端上安装有控制阀，所述控制阀至少具有两个输出端，且在各输出端连接有第四供气管，各第四供气管的输出端分别与第一供气管的出入端以及与第一入口连接；
联接管，连接于第一供气管和与第一入口连接的第四供气管之间，并在联接管上安装有单向阀和第一电磁阀。
优选为：在所述第一供气管输出端的节点上安装有匀气装置，所述匀气装置包括：
本体，具有间隔分布且独立的第一腔室和第二腔室，并具有设于第一腔室和第二腔室且用于连接两者的中间开口；
出气口，至少由第一侧出气口和第二侧出气口构成，所述第一侧出气口与第一腔室连接，所述第二侧出气口与第二腔室连接，所述第一侧出气口通过所述第二供气管与所述气腔连接，所述第二侧出气口通过所述第二供气管与所述第二入口连接；
进气口，至少由第一侧进气口和第二侧进气口构成，所述第一侧进气口和第二侧进气口均与第二腔室连接，且间隔设置，并通过所述第二供气管与第一供气管连接；
活动块，至少由第一活动块和第二活动块构成，所述第一活动块设于所述第一腔室内，第二活动块设于所述第二腔室内；
弹性件，至少由第一弹性件和第二弹性件构成，所述第一弹性件连接第一活动块和第一腔室的内壁之间，且第一活动块能够被第一弹性件控制封闭中间开口和/或第一侧出气口；所述第二弹性件连接于第二活动块和第二腔室的内壁之间，且第二活动块能够被第二弹性件控制封闭第二侧进气口；
控制件，能够控制第一活动块并驱使第一活动块打开中间开口。
优选为：所述控制件为电磁铁。
优选为：所述第二活动块上设有贯穿第二活动块两侧的腔体，所述腔体的两端连通第二腔室的上方区域以及第二腔室的下方区域，并在腔体内安装有第二电磁阀。
此外，本发明还提供一种上述催化炉的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将气态氧通过进气管体送入内壳体内，同时，切换控制阀，使得气态总烃依次经过第三供气管、第一供气管、第二供气管以及第二入口并送入外壳体内；
S2：当第二入口进气时，其吹动袋体，并致使袋体封闭隔板上的开口，此时，袋体内的催化剂能够通过排料口排出，第二入口进入外壳体内的气体能够将催化剂自出口带入炉体内；
S3：内壳体内的气态氧能够从穿刺嘴喷出，喷出的气体直接通过出口进入炉体内与气态总烃反应，同时也避免出口堵塞。
优选为：当催化剂加入完毕后，通过切换第三供气管输出端的控制阀，使得气态总烃自第三供气管流向第四供气管，并从第一入口进入外壳体内，与此同时，打开第一电磁阀和第二电磁阀，当与第一入口进气时，第一腔内的气体通过开口进入第二腔，并吹动袋体封闭第二入口，而由于与第一入口连接的第四供气管内部流动气体，因此，其内部产生负压第一供气管内的气体会通过单向阀和第一电磁阀流向第四供气管内，因此，第二入口的袋体会紧紧的定位在凹陷区内，同时从开口进入第二腔室内的气体也会将袋体紧紧的压在凹陷区内，避免催化剂泄露，同时能够向催化炉正常的通入气态总烃。
优选为：当气源经过控制阀的切换并向第一供气管供气时，关闭第二电磁阀，控制件控制第一活动块打开中间开口，第一供气管内的气体分别通入第一侧进气口和第二侧进气口，第一侧进气口进气时，气体进入第二腔室并从中间开口进入第二腔室内，并从第一侧出气口排出，当第二腔室靠近中间开口的区域流动气体时，该部分区间形成负压，同时，第二侧进气口进入的气体会顶起第二活动块，并打开第二侧出气口，因此，完成第一侧出气口先排气，第二侧出气口后排气；
第一侧出气口排出的气体通过第二供气管送入定位条的气腔内，并使得定位条的气腔通气，从而撑起袋体，随后，当第二侧出气口向第二入口供气时，便于吹起袋体至开口处定位，而气腔内的气体能够被第二供气管(可以安装流量调节器)控制供气量，从而使得定位条膨胀并挤压检测器，检测器检测定位条对其的压力，并产生压力信号发送至处理器处，经过处理后，控制振动器振动，并辅助袋体内的催化剂排出。
本发明的有益效果是：
1)本发明采用将总烃与氧气进行反应(可借助催化剂)，在无明火的状态下，使总烃中的碳定量转化为二氧化碳，并且通过二氧化碳传感器对二氧化碳的含量进行检测，再反推，计算出总烃含量，本发明相比较现有技术，杜绝使用明火，从而极大程度的提高了安全性；
本发明的原理是，在预设的反应条件下和氧气氛中，总烃能够被彻底的氧化，反应式如下：
CnHm+yO2＝nCO2+1/2mH2O
其中，：CnHm为碳氢化合物分子，n为碳原子数，m为氢原子数；y为反应中消耗的氧分子数，y＝(n+1/4m)。
式中，总烃中的碳摩尔量与生成二氧化碳中碳摩尔量相同，因此可以通过测定二氧化碳的摩尔浓度获得总烃中碳的摩尔浓度，继而通过计算或标准物质定值获得总烃含量。
在氧气氛中，高温或催化剂均可实现总烃与二氧化碳之间的化学计量转化，本发明选择了市售钯、鉑贵金属或其他类型烃氧化催化剂，并通过于气相色谱仪等分析手段确定总烃向二氧化碳转化的参数条件。本发明的催化转化条件为：钯、鉑、沸石类催化剂，粒径为20-50微米，填充量10-50克，转化温度不高于400℃；
其次，还需注意应当选择适配传感器并满足长期运行的检测要求，传感器应在纯氧气氛对二氧化碳呈稳定的线性响应且不受水分等干扰物的影响，并根据所检测总烃的浓度范围选择二氧化碳传感器使用范围。本发明使用了市售的红外型二氧化碳传感器，传感器使用前用氧气为底气的二氧化碳标准物质分别进行零点和量程点校准；
本发明首先将待测含烃气体自装置引出，若待测对象为低温液体，则经气化设备使液体与总烃完全气化，气化设备应确保高沸点的烃类成分不因低温和吸附而被富集或损失。经气化后的含有待测总烃成分的氧气流经气体流量调节阀进入催化转化炉入口，催化转化炉中的催化剂及填充量、反应温度、气体流速等参数应确保总烃向二氧化碳的完全转化。自催化转化炉出口的气体进入二氧化碳传感器进行二氧化碳检测，传感器的检测输出经换算转化为总烃对应量，直接显示或传输。
2)在本发明中，为了降低对空间的占有率，将催化剂的加料、总烃的加料以及氧气的加料的入口均汇聚至一处，其不仅能够降低对空间的占用，同时，在本发明的加料装置下，在加料时，可以通过总烃推动或不推动催化剂进入催化炉内，从而在催化剂的加料方面实现了进准的控制，同时，不会影响总烃和氧气的正常通入，不仅如此，本发明考虑到出口可能存在堵塞的风险，能够利用位于内部的穿刺嘴对出口进行疏导，从而确保反应的正常进行。
3)在本发明中，为了提高袋体的结构强度以及其与开口的配合效果，本实施例将开口设为阶梯的形状，且在袋体的边缘设置了定位条，用于提高袋体的刚度，确保其被气体吹起时，能够像“硬板”结构一样封闭开口，同时，能够避免其扭曲，而确保催化剂的正常排出；
4)基于第3点，本发明还在第一供气系统上设置了匀气装置，匀气装置能够首先对定位条的气腔进行供气，确保袋体能够在被第二入口的气体吹动前而“增强”刚度，因此，确保其能够正常活动(具体可以参加实施例2部分)；
5)同时，本发明在第一入口进气时，可以配合在第一供气系统内形成负压，并将袋体紧紧的压在凹陷区，避免催化剂泄露(详见实施例2)。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例的原理示意图；
图2为本发明具体实施例1中催化炉的结构示意图；
图3为本发明具体实施例中进料装置的结构示意图；
图4为图3中的A部放大图；
图5为本发明具体实施例2中袋体的结构示意图；
图6为本发明具体实施例2中凹陷区位置的示意图；
图7为本发明具体实施例2中部分隔板的结构试图；
图8为本发明具体实施例2中的供气原理图；
图9为本发明具体实施例2中的匀气装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
实施例1
如图1-4所示，本发明公开了一种利用二氧化碳传感器测定空分工艺总烃的设备，在本发明具体实施例中：包括：
催化转化炉10，供总烃和氧气反应；
氧气源，用于向催化转化炉10内通入氧气；
二氧化碳传感器，用于检测催化转化炉10内反应后的二氧化碳量；
处理装置，用于接收二氧化碳传感器检测的数据，并显示。
在本发明具体实施例中，所述二氧化碳传感器可以设于催化转化炉的输出端位置，且本实施例的处理装置可以是现有的处理器，其能够实现对传感器检测的数据接收、处理，并在电脑上显示的功能即可。
在本发明具体实施例中：所述催化转化炉10包括：
炉体100，具有反应腔1001；
加热器，设于所述炉体100上，并用于控制炉体100内部的温度；
进料装置20，所述进料装置20至少具有内腔21、入口22和出口23，并在所述内腔21内设有若干个能够安装催化剂容器30且与入口22对应的安装区31，当入口22进气时，吹动催化剂容器30，并带出部分催化剂从出口23排出至炉体100内。
在本发明具体实施例中：所述进料装置20包括：
外壳体200，具有所述内腔21以及安装区31，并在所述外壳体200上设有与炉体100连通的所述出口23，所述安装区31为设于所述外壳体200周向侧壁上的凹陷区；
内壳体201，设于所述内腔21内且中空设置，并在所述内壳体201靠近出口23一侧上设有若干个穿刺嘴2010，所述内壳体201上设有进气管体2011，且进气管体2011的一端穿出外壳体200，并能够与所述外壳体200滑动连接，所述内壳体201能够在内腔21内进行升降，并通过穿刺嘴2010疏通出口23；
其中，所述外壳体200和内壳体201之间被隔板40划分为第一腔211和第二腔212，并在所述隔板40上设有若干个连通第一腔211和第二腔212且与凹陷区对应的开口41，所述入口22包括与所述第一腔211连通的第一入口221以及和第二腔212连通且位于凹陷区处的第二入口222，所述催化剂容器30能够以铰接的方式安装在凹陷区处，当第一入口221进气时，催化剂容器30被气体紧紧的压在凹陷区内，当第二入口222进气时，催化剂容器30被气体吹起，并封闭开口41。
在本发明具体实施例中，所述催化剂容器30包括：
转轴300，与凹陷区的两侧内壁转动连接；
袋体301，与转轴300可拆卸连接，并用于储存催化剂；
排料口302，设于所述袋体301靠近凹陷区一侧。
在本发明具体实施例中，所述第一腔和第二腔构成所述内腔21。
在本发明具体实施例中，所述袋体301和转轴300的可拆卸方式可以采用现有的任意的拆卸方式，例如：螺纹，即：在袋体301上和转轴300上均设有螺纹孔，并通过螺栓穿过螺纹孔进行连接。
此外，本实施例还提供一种利用二氧化碳传感器测定空分工艺总烃的方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：根据总烃的种类确定催化剂种类；
S2：将空分工艺产生的总烃、催化剂以及氧气通入催化转化炉中进行反应；
S3：步骤S2中产生的二氧化碳经过二氧化碳传感器的检测，并计算二氧化碳中碳的含量，并进一步的换算为总烃的量。
在本发明具体实施例中：所述催化剂为钯、鉑、沸石类催化剂，粒径为20-50 微米，且步骤S2中的转化温度不高于400℃。
参考图1-4，本实施例的原理是：
首先，本发明的氧气可以选择通过液氧汽化设备对液氧进行汽化，并通过气体流量调节器进行流量的调节和监控，气态的氧气可以通过进气管体进入内壳体内，气态的总烃可以先通过第二入口通入第二腔内，由于催化剂容器事先安装在第二入口处，当第二入口进气时，催化剂容器(袋体)被吹起，并封闭隔板上的开口，同时，由于催化剂容器的排料口设置在靠近第二入口的一侧，因此，当催化剂容器被吹起时，排料口位于下方，催化剂可以通过排料口排出，并通过气态总烃送入催化炉内，而气态氧气可以通过穿刺嘴(可以是单向阀) 喷出，并且通过出口送入催化炉内进行反应。
除此之外，在本实施例中，当不需要加催化剂时，可以向第一入口进行供气，而第二入口不供气，当第一入口进气时，气体进入第一腔并通过隔板上的开口进入第二腔，在通过出口进入催化炉内，在气体从第一腔到第二腔的过程中，气体可以将催化剂容器(即：袋体)压在凹陷区内，因此，催化剂也不会从催化剂容器中排出，同时，还能够保证总烃和氧气的正常加入；
在本实施例中，氧气、总烃中的碳氢化合物在催化炉中进行反应，并产生二氧化碳，利用二氧化碳传感器对催化炉内二氧化碳进行检测，得出二氧化碳的量，进而通过对反应式的推理，可以推理出总烃中碳氢化合物的量。
需要说明的是：
在本实施例中，可以通过现有的气缸、电机以及蜗轮蜗杆结构实现控制内壳体的升降，内壳体的升降可以使得穿刺嘴对出口进行疏通，同时，为了确保内壳体的活动，内壳体可以与隔板滑动连接。
实施例2，同实施例1的不同之处在于：
如图5-9所示，在本发明具体实施例中：
所述袋体301的两侧边缘均设有定位条50，并在所述定位条50内形成两端敞开设置的气腔500，当气腔500流动气体时，气腔500膨胀，并用于撑起袋体 301；
所述开口41设为递进式的阶梯形状，其由宽度较大的第一部分411和宽度较窄的第二部分412组成，所述第一部分411供定位条50卡入，并在所述第一部分411的内侧壁上设有感应装置，所述感应装置包括：
检测器600，设于所述第一部分411的内侧壁上，并当气腔500膨胀时，检测定位条50对第一部分411内侧壁产生的压力，并基于该压力产生压力信号；
处理器，设于所述隔板40上，用于接收压力信号，并根据压力信号产生相应的振动信号；
振动器601，设于所述隔板40上，并能够接收振动信号，并基于振动信号产生特定的振动频率带动隔板40或袋体301振动。
在本发明具体实施例中：
还包括所述总烃供给部分，所述总烃供给部分包括：
第一供给系统，用于向第二入口222供气；
第二供给系统，用于向第一供给系统或第一入口221供气；
其中，所述第一供给系统包括：
第一供气管71，具有输入端和输出端，且在其输出端形成一节点；
第二供气管72，具有若干根，且串联于节点上，各第二供气管72分别与第二入口222以及气腔500连接；
所述第二供给系统包括：
气源700；
第三供气管73，与所述气源700连接，且具有输出端，并在第三供气管73 的输出端上安装有控制阀730，所述控制阀730至少具有两个输出端，且在各输出端连接有第四供气管74，各第四供气管74的输出端分别与第一供气管71的出入端以及与第一入口221连接；
联接管75，连接于第一供气管71和与第一入口221连接的第四供气管74 之间，并在联接管75上安装有单向阀751和第一电磁阀752。
在本发明具体实施例中：
在所述第一供气管71输出端的节点上安装有匀气装置80，所述匀气装置 80包括：
本体800，具有间隔分布且独立的第一腔室801和第二腔室802，并具有设于第一腔室801和第二腔室802且用于连接两者的中间开口803；
出气口，至少由第一侧出气口811和第二侧出气口812构成，所述第一侧出气口811与第一腔室801连接，所述第二侧出气口812与第二腔室802连接，所述第一侧出气口811通过所述第二供气管72与所述气腔500连接，所述第二侧出气口812通过所述第二供气管72与所述第二入口212连接；
进气口，至少由第一侧进气口821和第二侧进气口822构成，所述第一侧进气口821和第二侧进气口822均与第二腔室802连接，且间隔设置，并通过所述第二供气管72与第一供气管71连接；
活动块，至少由第一活动块831和第二活动块832构成，所述第一活动块 831设于所述第一腔室801内，第二活动块832设于所述第二腔室802内；
弹性件，至少由第一弹性件841和第二弹性件842构成，所述第一弹性件 841连接第一活动块831和第一腔室801的内壁之间，且第一活动块831能够被第一弹性件84控制封闭中间开口803和/或第一侧出气口811；所述第二弹性件 842连接于第二活动块832和第二腔室802的内壁之间，且第二活动块832能够被第二弹性件842控制封闭第二侧进气口812；
控制件，能够控制第一活动块831并驱使第一活动块831打开中间开口803。
在本发明具体实施例中：
所述控制件为电磁铁。
在本发明具体实施例中：
所述第二活动块832上设有贯穿第二活动块832两侧的腔体90，所述腔体 90的两端连通第二腔室802的上方区域以及第二腔室802的下方区域，并在腔体90内安装有第二电磁阀91。
此外，本实施例还提供一种上述催化炉的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将气态氧通过进气管体送入内壳体内，同时，切换控制阀，使得气态总烃依次经过第三供气管、第一供气管、第二供气管以及第二入口并送入外壳体内；
S2：当第二入口进气时，其吹动袋体，并致使袋体封闭隔板上的开口，此时，袋体内的催化剂能够通过排料口排出，第二入口进入外壳体内的气体能够将催化剂自出口带入炉体内；
S3：内壳体内的气态氧能够从穿刺嘴喷出，喷出的气体直接通过出口进入炉体内与气态总烃反应，同时也避免出口堵塞。
优选为：当催化剂加入完毕后，通过切换第三供气管输出端的控制阀，使得气态总烃自第三供气管流向第四供气管，并从第一入口进入外壳体内，与此同时，打开第一电磁阀和第二电磁阀，当与第一入口进气时，第一腔内的气体通过开口进入第二腔，并吹动袋体封闭第二入口，而由于与第一入口连接的第四供气管内部流动气体，因此，其内部产生负压第一供气管内的气体会通过单向阀和第一电磁阀流向第四供气管内，因此，第二入口的袋体会紧紧的定位在凹陷区内，同时从开口进入第二腔室内的气体也会将袋体紧紧的压在凹陷区内，避免催化剂泄露，同时能够向催化炉正常的通入气态总烃。
优选为：当气源经过控制阀的切换并向第一供气管供气时，关闭第二电磁阀，控制件控制第一活动块打开中间开口，第一供气管内的气体分别通入第一侧进气口和第二侧进气口，第一侧进气口进气时，气体进入第二腔室并从中间开口进入第二腔室内，并从第一侧出气口排出，当第二腔室靠近中间开口的区域流动气体时，该部分区间形成负压，同时，第二侧进气口进入的气体会顶起第二活动块，并打开第二侧出气口，因此，完成第一侧出气口先排气，第二侧出气口后排气；
第一侧出气口排出的气体通过第二供气管送入定位条的气腔内，并使得定位条的气腔通气，从而撑起袋体，随后，当第二侧出气口向第二入口供气时，便于并确保吹起袋体至开口处定位，而气腔内的气体能够被第二供气管(任意供气管可以根据实际情况安装流量调节器)控制供气量，从而使得定位条膨胀并挤压检测器，检测器检测定位条对其的压力，并产生压力信号发送至处理器处，经过处理后，控制振动器振动，并辅助袋体内的催化剂排出。
参考图5-9，本实施例的原理以及优点在于：
在本实施例中，对袋体进行的设置，定位条可以加强袋体周边的结构强度，并且，能够与开口的第一部分配合，使得袋体在第二入口进气而被吹起时，袋体能够彻底封闭开口的第二部分(第二部分即为敞开的口)，同时，为了便于袋体被吹起时能够具有一定的“刚度”，本实施例在定位条内设置了气腔，气腔的设置不仅能够为定位条提供一定的缓冲效果，并且，当其内部被供气时(气腔的一端可以通过气管与第二供气管连接)，由于气腔的口径小，且当气流量较大时，气腔的承压(或耐冲击)以及刚度会提高，因此，当其被第二入口的气体所冲击时，其不会像软性的袋体一样，而是类似于“硬板”被吹起，从而封闭开口，同时，气腔的另一端敞开设置，因此，气腔内的气体时可以被排出的，因此，不会使得气腔过于膨胀而产生“炸裂”的现象，同时，由于该部分气体能够被排出，且也是通过出口进入催化炉内，也能确保后期计算的准确性；
其次，本实施例的气腔还有一点好处是，当袋体被吹至开口的第一部分时，气腔内由于供气量较大，而气腔的口径较小，虽然气体能够从气腔的另一端排出，但是定位条还是会因进气而膨胀，而当定位条(定位条可以采用橡胶或纳米等材质制作，韧性高且具有一定弹性)膨胀时，其会对检测器产生压力，检测器检测到压力信息，并反馈给处理装置(可以是现有的处理器)，并对压力信息进行处理，并向振动器发出振动信号，使得振动器振动，从而带动袋体或者隔板振动，其可以便于袋体内部的催化剂排出；同时，本实施例是可以根据检测器检测到的压力大小进行调整振动器的振动的频率，而对检测器的压力，可以根据供气量的多少决定，因此，本实施例在控制上只需要控制气流量即可，达到便捷且高效的目的；
除此之外，参考图8-9，在本实施例中，还设置了第一供气系统和第二供气系统，用于对总烃气体的分配使用，其可以通过控制阀的调整，来取决向第一入口供气或者第二入口供气，同时，在与第一入口连接的第四供气管与第一供气管之间设置了联接管，联接管上面设置的单向阀只能使得气体从第一供气管向第四供气管流动，在不使用时，第一电磁阀关闭，此时，联接管属于常闭的状态，此时，可以通过控制阀来取决向第一入口或第二入口供气，当向第一入口供气时，第一电磁阀打开，由于与第一入口连接的第四供气管内流动的高速流动的气体，因此，当气体流速达到一定程度时，该第四供气管内产生负压，使得第一供气管内的气体部分会通过单向阀和第一电磁阀进入第四供气管而被送入第一入口，而此时，当第一入口和第二入口均不供气时，第一供气管内的气体量降低后，第一供气管(以及第二供气管)内会产生负压，因此，第二腔内的气压会高于第一供气管或第二供气管内的气压，因此，会将袋体仅仅的压在凹陷区，只有在第二入口供气时，才能够被吹起，其可以对袋体进行有效的固定，而袋体的排料口靠近第二入口一侧，因此，袋体内的催化剂也不会随意排出，从而来控制催化剂的消耗，确保催化炉内部的正常反应；
不仅如此，本实施例还设置了匀气装置，匀气装置可以对第一供气管的气体进行分别，并分别将气体送入定位条的气腔内或者第二入口处，在本实施例中，首先，电磁铁通电，并吸引第一活动块移动，并打开中间口和第一侧出气口，由于第一侧进气口和第二侧进气口同时进气，且第一活动块优先活动，可以使得第二侧出气口优先排出气体，并送入定位条的气腔内，使得气腔膨胀，优先提高袋体的刚度(若袋体不具备刚度，则被吹起时，不一定能够有效的封闭开口，开口若不封闭，则会使得气体进入开口而进入第一腔内，影响反应效率)，此时，由于第二腔室的上方区域流动气体(形成负压)，因此，当第二侧进气口进气时，第二侧进气口气体会顶起第二活动块，并打开第二侧出气口，并向第二入口供气，进而在吹起袋体时，袋体是具有一定硬度的，也可以保证第二入口的气体能够有效的吹起袋体至开口处；而在第二活动块上设置的腔体以及第二电磁阀可以配合上一点对袋体的固定，即：当第一供气管内形成负压时，第二电磁阀打开，使得第一供气管和第二供气管的连通的，确保对袋体的固定，当需要正常使用匀气装置时，第二电磁阀关闭，第二活动块正常的活动可以封闭或开启第二侧出气口。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种供空分工艺总烃反应的催化炉，其特征在于：包括：
炉体，具有反应腔；
加热器，设于所述炉体上，并用于控制炉体内部的温度；
二氧化碳传感器，设于所述炉体内或炉体的排气端；
进料装置，所述进料装置至少具有内腔、入口和出口，并在所述内腔内设有若干个能够安装催化剂容器且与入口对应的安装区，当入口进气时，吹动催化剂容器，并带出部分催化剂从出口排出至炉体内；
所述进料装置包括：
外壳体，具有所述内腔以及安装区，并在所述外壳体上设有与炉体连通的所述出口，所述安装区为设于所述外壳体周向侧壁上的凹陷区；
内壳体，设于所述内腔内且中空设置，并在所述内壳体靠近出口一侧上设有若干个穿刺嘴，所述内壳体上设有进气管体，且进气管体的一端穿出外壳体，并能够与所述外壳体滑动连接，所述内壳体能够在内腔内进行升降，并通过穿刺嘴疏通出口；
其中，所述外壳体和内壳体之间被隔板划分为第一腔和第二腔，并在所述隔板上设有若干个连通第一腔和第二腔且与凹陷区对应的开口，所述入口包括与所述第一腔连通的第一入口以及和第二腔连通且位于凹陷区处的第二入口，所述催化剂容器能够以铰接的方式安装在凹陷区处，当第一入口进气时，催化剂容器被气体紧紧的压在凹陷区内，当第二入口进气时，催化剂容器被气体吹起，并封闭开口；
所述催化剂容器包括：
转轴，与凹陷区的两侧内壁转动连接；
袋体，与转轴可拆卸连接，并用于储存催化剂；
排料口，设于所述袋体靠近凹陷区一侧；
其中，所述袋体的两侧边缘均设有定位条，并在所述定位条内形成两端敞开设置的气腔，当气腔流动气体时，气腔膨胀，并用于撑起袋体；
所述开口设为递进式的阶梯形状，其由宽度较大的第一部分和宽度较窄的第二部分组成，所述第一部分供定位条卡入，并在所述第一部分的内侧壁上设有感应装置，所述感应装置包括：
检测器，设于所述第一部分的内侧壁上，并当气腔膨胀时，检测定位条对第一部分内侧壁产生的压力，并基于该压力产生压力信号；
处理器，设于所述隔板上，用于接收压力信号，并根据压力信号产生相应的振动信号；
振动器，设于所述隔板上，并能够接收振动信号，并基于振动信号产生特定的振动频率带动隔板或袋体振动。
2.根据权利要求1所述的一种供空分工艺总烃反应的催化炉，其特征在于：还包括所述总烃供给部分，所述总烃供给部分包括：
第一供给系统，用于向第二入口供气；
第二供给系统，用于向第一供给系统或第一入口供气；
其中，所述第一供给系统包括：
第一供气管，具有输入端和输出端，且在其输出端形成一节点；
第二供气管，具有若干根，且串联于节点上，各第二供气管分别与第二入口以及气腔连接；
所述第二供给系统包括：
气源；
第三供气管，与所述气源连接，且具有输出端，并在第三供气管的输出端上安装有控制阀，所述控制阀至少具有两个输出端，且在各输出端连接有第四供气管，各第四供气管的输出端分别与第一供气管的出入端以及与第一入口连接；
联接管，连接于第一供气管和与第一入口连接的第四供气管之间，并在联接管上安装有单向阀和第一电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种供空分工艺总烃反应的催化炉，其特征在于：在所述第一供气管输出端的节点上安装有匀气装置，所述匀气装置包括：
本体，具有间隔分布且独立的第一腔室和第二腔室，并具有设于第一腔室和第二腔室且用于连接两者的中间开口；
出气口，至少由第一侧出气口和第二侧出气口构成，所述第一侧出气口与第一腔室连接，所述第二侧出气口与第二腔室连接，所述第一侧出气口通过所述第二供气管与所述气腔连接，所述第二侧出气口通过所述第二供气管与所述第二入口连接；
进气口，至少由第一侧进气口和第二侧进气口构成，所述第一侧进气口和第二侧进气口均与第二腔室连接，且间隔设置，并通过所述第二供气管与第一供气管连接；
活动块，至少由第一活动块和第二活动块构成，所述第一活动块设于所述第一腔室内，第二活动块设于所述第二腔室内；
弹性件，至少由第一弹性件和第二弹性件构成，所述第一弹性件连接第一活动块和第一腔室的内壁之间，且第一活动块能够被第一弹性件控制封闭中间开口和/或第一侧出气口；所述第二弹性件连接于第二活动块和第二腔室的内壁之间，且第二活动块能够被第二弹性件控制封闭第二侧进气口；
控制件，能够控制第一活动块并驱使第一活动块打开中间开口。
4.根据权利要求3所述的一种供空分工艺总烃反应的催化炉，其特征在于：所述控制件为电磁铁。
5.根据权利要求3-4任意一项所述一种供空分工艺总烃反应的催化炉，其特征在于：所述第二活动块上设有贯穿第二活动块两侧的腔体，所述腔体的两端连通第二腔室的上方区域以及第二腔室的下方区域，并在腔体内安装有第二电磁阀。
6.一种催化炉的使用方法，其使用如权利要求5所述的一种供空分工艺总烃反应的催化炉，其特征在于：包括如下步骤：
S1：将气态氧通过进气管体送入内壳体内，同时，切换控制阀，使得气态总烃依次经过第三供气管、第一供气管、第二供气管以及第二入口并送入外壳体内；
S2：当第二入口进气时，其吹动袋体，并致使袋体封闭隔板上的开口，此时，袋体内的催化剂能够通过排料口排出，第二入口进入外壳体内的气体能够将催化剂自出口带入炉体内；
S3：内壳体内的气态氧能够从穿刺嘴喷出，喷出的气体直接通过出口进入炉体内与气态总烃反应，同时也避免出口堵塞。
7.根据权利要求6所述的一种催化炉的使用方法，其特征在于：当催化剂加入完毕后，通过切换第三供气管输出端的控制阀，使得气态总烃自第三供气管流向第四供气管，并从第一入口进入外壳体内，与此同时，打开第一电磁阀和第二电磁阀，当与第一入口进气时，第一腔内的气体通过开口进入第二腔，并吹动袋体封闭第二入口，而由于与第一入口连接的第四供气管内部流动气体，因此，其内部产生负压第一供气管内的气体会通过单向阀和第一电磁阀流向第四供气管内，因此，第二入口的袋体会紧紧的定位在凹陷区内，同时从开口进入第二腔室内的气体也会将袋体紧紧的压在凹陷区内，避免催化剂泄漏，同时能够向催化炉正常的通入气态总烃。
8.根据权利要求7所述的一种催化炉的使用方法，其特征在于：当气源经过控制阀的切换并向第一供气管供气时，关闭第二电磁阀，控制件控制第一活动块打开中间开口，第一供气管内的气体分别通入第一侧进气口和第二侧进气口，第一侧进气口进气时，气体进入第二腔室并从中间开口进入第二腔室内，并从第一侧出气口排出，当第二腔室靠近中间开口的区域流动气体时，该部分区间形成负压，同时，第二侧进气口进入的气体会顶起第二活动块，并打开第二侧出气口，因此，完成第一侧出气口先排气，第二侧出气口后排气；
第一侧出气口排出的气体通过第二供气管送入定位条的气腔内，并使得定位条的气腔通气，从而撑起袋体，随后，当第二侧出气口向第二入口供气时，便于吹起袋体至开口处定位，而气腔内的气体能够被第二供气管控制供气量，从而使得定位条膨胀并挤压检测器，检测器检测定位条对其的压力，并产生压力信号发送至处理器处，经过处理后，控制振动器振动，并辅助袋体内的催化剂排出。
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