CN202849360U - 一种生活垃圾填埋气脱氧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于生活垃圾填埋气净化提纯制天然气技术领域，涉及一种生活垃圾填埋气脱氧装置，包括脱氧器、电加热器、板式换热器和水冷却器，在脱氧器的下部设置有换热盘管，所述的换热盘管的入口接来自上游工序的含氧填埋气，其出口连接到板式换热器的冷介质侧，经过板式换热器换热的含氧填埋气被送入电加热器，温度达到工艺要求值的含氧填埋气出电加热器后进入脱氧器，经过脱氧器脱氧后的高温填埋气与脱氧器下部的换热盘管中的含氧填埋气进行热交换，再经脱氧器的出口被送入板式换热器的热介质侧，从板式换热器的热介质侧出来的脱氧后的填埋气进入水冷却器冷却降温。本实用新型能够大幅度降低能耗、节约成本。
Description
技术领域
本实用新型属于生活垃圾填埋气净化提纯制天然气技术领域，涉及一种生活垃圾填埋气脱氧装置。
背景技术
生活垃圾填埋气净化提纯制车用压缩天然气的工艺过程中，需要脱除填埋气中的超标氧组分，以满足GB18047-2000的要求。通常采用直接燃烧工艺脱除填埋气中的氧。该工艺将脱氧催化剂装入一台脱氧设备内，利用外部热源将填埋气升温到一定数值，当高温填埋气通过催化剂床层时，催化剂即促成填埋气中的氧和甲烷反应，从而达到脱除氧组分的目的。
图1为原有脱氧装置流程示意图。装置开车初期，来自上游工序的含氧填埋气经管壳式换热器3进入电加热器2，被加热到工艺要求的温度后进入脱氧器1，在脱氧器的催化剂床层，填埋气中的O2与少量CH4发生反应，生成CO2和H2O，从而脱除填埋气的O2。该反应属放热反应，能使填埋气的温度达300℃左右（随填埋气中的含氧量变化而变化，含氧越多，反应温度越高）。脱氧后的高温填埋气经管壳式换热器的壳程与经管程的含氧填埋气进行热交换后去水冷却器4冷却降温，再去下一道处理工序。原设计希望通过管壳式换热器的热交换，能使含氧填埋气的温度达到脱氧器中催化剂的反应温度，从而关闭或微开电加热器，以期收到节能降耗的效果。此种设计存在的问题有：
（1）脱氧器与管壳式换热器间的连接管线较长，即使采取目前最好的绝热措施，都存在较大的管路热损失。
（2）管壳式换热器用于气—气换热效率极差，其主要原因是该类换热器的固有结构有较大的缺陷，如隔板边缘与壳体壁的间隙较大，出现壳侧气流短路；壳侧气流流速低，导致传热系数小等。因此，管壳式换热器不可能达到预期的工艺效果。生产实际中，出管壳式换热器的含氧填埋气的温度还达不到工艺要求值的一半。
（3）由于上述原因，电加热器必须24小时连续不断地满负荷运行，才能确保进入脱氧器的含氧填埋气的温度满足工艺要求，其结果是装置能耗大，产品气成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种能够降低能耗、节约成本的生活垃圾填埋气脱氧装置。本实用新型的技术方案如下：
一种生活垃圾填埋气脱氧装置，包括脱氧器1、电加热器2、换热器和水冷却器4，其特征在于，所述的换热器为板式换热器6，在所述的脱氧器1的下部设置有换热盘管5，所述的换热盘管5的入口接来自上游工序的含氧填埋气，其出口连接到板式换热器6的冷介质侧，经过板式换热器6换热的含氧填埋气被送入电加热器2，温度达到工艺要求值的含氧填埋气出电加热器后进入脱氧器1，经过脱氧器1脱氧后的高温填埋气与脱氧器下部的换热盘管5中的含氧填埋气进行热交换，再经脱氧器1的出口被送入板式换热器6的热介质侧，从板式换热器6的热介质侧出来的脱氧后的填埋气进入水冷却器4冷却降温。
本实用新型的有益效果如下：
（1）脱氧反应器与板式换热器基本上是直接连接，大幅度缩短了工艺管线，减少了工艺管道热损。
（2）脱氧器1下部设置蛇形换热管5，起到了预热含氧填埋气的作用，可达到降低板式换热器6的热负荷的功效，减少板式换热器5的空间尺寸和安装占地面积。
（3）充分发挥板式换热器6热效率高的特点，实现了利用脱氧过程的反应热加热含氧填埋气到工艺要求温度值的目的。正常工况下，在脱氧装置运行一段时间后，完全可以关闭或微开电加热器2。经初步估算，改进后的脱氧装置的能耗仅为原设计脱氧装置能耗的50%，其节能效果十分显著。
附图说明
附图1：原有脱氧装置流程示意图
附图2：改进后的脱氧装置流程示意图
附图标记说明如下：
1脱氧器 2电加热器 3管壳式换热器 4水冷却器
5换热盘管 6板式换热器
a含氧填埋气进入盘管换热
b冷激气进入脱氧器
c预热填埋气进入脱氧器
d含氧填埋气出电加热器
e含氧填埋气进入电加热器
f含氧填埋气预热后出板式换热器
g脱氧填埋气初冷后出板式换热器
h脱氧填埋气进入板式换热器
k含氧填埋气出盘管后进入板式换热器
m脱氧填埋气进入水冷却器
n循环水出水冷却器
p脱氧填埋气出水冷却器
q循环水进水冷却器
具体实施方式
改进后的生活垃圾填埋气脱氧装置如图2所示，将管壳式换热器换成了板式换热器6，并增加了换热盘管5，包括脱氧器1、电加热器2、换热盘管5、板式换热器6和水冷却器4，换热盘管5安装在脱氧器1的下部，换热盘管5的入口接来自上游工序的含氧填埋气，其出口连接到板式换热器6的冷介质侧，经过板式换热器6换热的含氧填埋气被送入电加热器2，温度达到工艺要求值的含氧填埋气出电加热器后进入脱氧器1，经过脱氧器1脱氧后的高温填埋气与脱氧器下部的换热盘管5中的含氧填埋气进行热交换，再经脱氧器1的出口被送入板式换热器6的热介质侧，从板式换热器6的热介质侧出来的脱氧后的填埋气进入水冷却器4冷却降温。改进后的脱氧装置的工作原理如下：
装置开车初期，来自上游工序的含氧填埋气经脱氧器1下部的蛇形盘管5进入板式换热器6的冷介质侧，经过电加热器2温度升高到工艺要求值后进入脱氧器1。在脱氧剂床层，填埋气中的O2与少量的CH4，反应生成CO2和H2O，从而脱除填埋气中的氧（该反应属放热反应，填埋气中的温升与其中的氧含量成正比）。脱氧后的高温填埋气在脱氧器1下部首先与蛇形盘管5中的含氧填埋气换热而预热含氧填埋气，然后进入板式换热器6的热介质侧，继续与冷介质侧的含氧填埋气换热，从而使出板式换热器6的含氧填埋气的温度达到工艺要求值（这时关闭或微开电加热器），再进入脱氧器1脱氧。脱氧后的填埋气出板式换热器6后进入水冷却器4冷却降温，然后去下一道处理工序。
Claims (1)
1.一种生活垃圾填埋气脱氧装置，包括脱氧器（1）、电加热器（2）、换热器和水冷却器（4），其特征在于，所述的换热器为板式换热器（6），在所述的脱氧器（1）的下部设置有换热盘管（5），所述的换热盘管（5）的入口接来自上游工序的含氧填埋气，其出口连接到板式换热器（6）的冷介质侧，经过板式换热器（6）换热的含氧填埋气被送入电加热器（2），温度达到工艺要求值的含氧填埋气出电加热器后进入脱氧器（1），经过脱氧器（1）脱氧后的高温填埋气与脱氧器下部的换热盘管（5）中的含氧填埋气进行热交换，再经脱氧器（1）的出口被送入板式换热器（6）的热介质侧，从板式换热器（6）的热介质侧出来的脱氧后的填埋气进入水冷却器（4）冷却降温。
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105199797A (zh) * | 2015-08-23 | 2015-12-30 | 成都中科能源环保有限公司 | 垃圾填埋气催化脱氧装置和方法 |
| CN111717891A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-29 | 广东鑫国源能源有限公司 | 一种新型氢气脱氧器 |
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2012
- 2012-10-12 CN CN2012205234219U patent/CN202849360U/zh not_active Expired - Lifetime
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