CN209161475U - 一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，包括载体外壳，其特征在于，所述载体外壳内设置有圆锥形的气体混合腔、圆柱形的催化剂层A与圆柱形的催化剂层B，所述圆锥形的气体混合腔的前端设置有助燃气进气管，所述助燃气进气管与气体混合腔相接处设置有气流分布器，所述所述助燃气进气管的外壁设置有天然气盘管，天然气盘管的入口处设置有沿着气体混合腔的外壁进入的切向口，所述气体混合腔内壁上设置有与切向口联通的气流槽，在实际使用中，该催化剂载体可有效的提高混合气体的混合均匀度与混合气被催化氧化的效率。

Description

一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体

技术领域

本实用新型涉及催化剂技术领域，具体涉及一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体。

背景技术

燃气壁挂炉起源于欧洲，在上世纪60年代便已有壁挂式采暖、热水两用炉。近年来，随着科技的进步，壁挂炉逐渐向高效、环保方向发展，在市场上所占的比重也逐步扩大。随着城镇供暖体制改革向纵深方向发展，国家“西气东输”一、二线工程的相继竣工，气源的有效保障，促使燃气壁挂炉的家庭供暖系统逐步流行。但是，在我国，壁挂炉燃气燃烧利用相关的基础技术研究还处于初级阶段，市场上主流壁挂炉产品存在一些亟需解决的问题和不足。

目前壁挂炉燃气燃烧利用存在的主要问题：一是，天然气壁挂炉天然气利用效率较低，一般低于90％；二是，天然气燃烧不充分，尾气排放中污染物(CO、氮氧化物等)含量较高。国内针对于天然气催化燃烧的研究主要集中在灶具方面，目前也主要是处在实验室研究阶段，没有实现真正的商业化。市场上现在出售的的一些催化燃烧灶具，比如，一类是以成都灶具为代表的催化燃烧器,实际是一个荃青石蜂窝陶瓷的炉盘，没有催化剂，使用的技术是20世纪60年代无火焰燃烧技术，有5％左右的节能效果。另一类是广州灶具，对外也宣称催化燃烧炉。实际上仅仅在荃青石蜂窝陶瓷盘上涂了一层镍，其效果与成都灶具相类似。上述两类灶具严格来说都不是催化燃烧器。荃青石没有催化作用，而在荃青石上涂了一些镍也不能真正发挥催化作用。所以如何合理选配催化剂载体，通过设计改变催化剂与载体形成友好的结构匹配关系，达到最大的比表面积，使催化效果最好为目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术存在的现有技术存在的天然气与助燃气在混合并催化氧化过程中效率低下且混合不均匀，从而导致在后续燃烧过程中部分的天然气在天然气壁挂炉内并未发生燃烧，而随烟气直接排到大气中，此过程不仅浪费天然气而且对环境也会造成污染的问题，提供一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，其应用时可使天然气与助燃气进行充分的混合，并在混合后通过高效的催化剂层进行催化氧化，从而提高后续混合气的燃烧效率，减少排入大气中的有害成分。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，包括载体外壳，其特征在于，所述载体外壳内设置有圆锥形的气体混合腔、圆柱形的催化剂层A与圆柱形的催化剂层B，所述圆锥形的气体混合腔的前端设置有助燃气进气管，所述助燃气进气管与气体混合腔相接处设置有气流分布器，所述所述助燃气进气管的外壁设置有天然气盘管，天然气盘管的入口处设置有沿着气体混合腔的外壁进入的切向口，所述气体混合腔内壁上设置有与切向口联通的气流槽。

目前，国内使用的大量的天然气壁挂炉的燃气燃烧率大约都在90％左右，然而天然气的利用效率低的主要原因为燃烧室与烧嘴的设计不合理，不能有效的将天然气完全燃烧，导致有一部分天然气在壁挂炉内没有参加燃烧，结果导致尾气排放中污染物(CO、氮氧化物等)含量较高，对环境产生较大的影响。所以本申请提供了一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，通过在载体外壳内设置有圆锥形的气体混合腔并在圆锥形的气体混合腔的前端设置有助燃气进气管，在助燃气进气管的外壁设置有天然气盘管，可以使助燃气与天然气同时进入气体混合腔进行混合。通过在助燃气进气管与气体混合腔相接处设置气流分布器，可使进入气体混合腔的助燃气发生分散，更易于混合气体在气体混合腔内进行混合。在对天然气管进行处理时在天然气盘管的入口处设置有沿着气体混合腔的外壁进入的切向口，并在气体混合腔内壁上设置有与切向口联通的气流槽，如此设计可使进入气体混合腔内的天然气发生旋流，旋流流动的天然气可带动气体混合腔内的助燃气一同发生旋流流动，使得混合气混合的更加均匀。之后混合均匀的气体首先通过设置的圆柱形的催化剂层A使大部分混合气在进行催化氧化，通过催化剂层A后的混合气体再通过圆柱形的催化剂层B，对其中未被催化氧化的气体进一步进行催化氧化。

进一步的，一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，所述圆柱形的催化剂层A由圆柱体的催化剂床层组成，在催化剂床层上设置有与气流方向同向的气流孔，通过设置的气流孔可使混合气体与催化剂充分的接触而对混合气进行催化氧化。

进一步的，一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，所述圆柱形的催化剂层B由多层网状结构组成，在组成网状结构的网丝上喷涂由高效催化剂，多层的网状结构上喷涂的催化剂，可有效的将未被催化氧化的混合气进行进一步的催化氧化。

进一步的，一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，所述气流分布器上设置有分散气流的通气孔，通过气流分布器上的小孔可使的进入气体混合腔内的发生分散流动，更有益于混合气体的混合均匀。

综上所述，本实用新型的以下有益效果：

1、本实用新型一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，通过在气体混合腔进口处设置的助燃气气流分布器与台燃气切向口可有效的提高混合气体的混合均匀度。

2、本实用新型一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，通过设置的两层催化剂层可使得通过催化层的混合气被高效的催化氧化。

3、本实用新型一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，通过在气体混合腔内壁上设置的气流槽使得进入其中的天然气发生旋流，从而提高了混合气的混合均匀度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中圆柱形的催化剂层A的结构示意图。

图3为本实用新型中4-圆柱形的催化剂层B结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-载体外壳，2-气体混合腔，3-圆柱形的催化剂层A，4-圆柱形的催化剂层B，5-助燃气进气管，6-气流分布器，7-天然气盘管，8-切向口，9-气流槽，10-气流孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1-3所示，一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，包括载体外壳1，其特征在于，所述载体外壳1内设置有圆锥形的气体混合腔2、圆柱形的催化剂层A3与圆柱形的催化剂层B4，所述圆锥形的气体混合腔2的前端设置有助燃气进气管5，所述助燃气进气管5与气体混合腔2相接处设置有气流分布器6，所述所述助燃气进气管5的外壁设置有天然气盘管7，天然气盘管7的入口处设置有沿着气体混合腔2的外壁进入的切向口8，所述气体混合腔2内壁上设置有与切向口联通的气流槽9，所述圆柱形的催化剂层A3由圆柱体的催化剂床层组成，在催化剂床层上设置有与气流方向同向的气流孔10，所述圆柱形的催化剂层B4由多层网状结构组成，在组成网状结构的网丝上喷涂由高效催化剂，所述气流分布器6上设置有分散气流的通气孔。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，包括载体外壳(1)，其特征在于，所述载体外壳(1)内设置有圆锥形的气体混合腔(2)、圆柱形的催化剂层A(3)与圆柱形的催化剂层B(4)，所述圆锥形的气体混合腔(2)的前端设置有助燃气进气管(5)，所述助燃气进气管(5)与气体混合腔(2)相接处设置有气流分布器(6)，所述助燃气进气管(5)的外壁设置有天然气盘管(7)，天然气盘管(7)的入口处设置有沿着气体混合腔(2)的外壁进入的切向口(8)，所述气体混合腔(2)内壁上设置有与切向口联通的气流槽(9)。

2.根据权利要求1所述的一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，其特征在于，所述圆柱形的催化剂层A(3)由圆柱体的催化剂床层组成，在催化剂床层上设置有与气流方向同向的气流孔(10)。

3.根据权利要求1所述的一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，其特征在于，所述圆柱形的催化剂层B(4)由多层网状结构组成，在组成网状结构的网丝上喷涂由高效催化剂。

4.根据权利要求1所述的一种天然气催化氧化制合成气用催化剂载体，其特征在于，所述气流分布器(6)上设置有分散气流的通气孔。