CN217431389U - 一种非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，包括依次连接的进气段、预热机构和燃烧装置，所述燃烧装置包括防爆壳体、燃烧管、辅助气管、换热机构，所述防爆壳体任一端下部设置燃烧孔，另一端上部设置排烟管，在防爆壳体的两内侧壁中下部分别轴向设置数个辅助喷头，所述燃烧管设置于燃烧孔中，其一端连接预热机构、进气段，另一端穿入防爆壳体内部至中段，所述换热机构通过支架轴向设置于防爆壳体中上部，且换热机构罩设于燃烧管正上方，所述辅助气管的一端连接预热机构，另一端连接各辅助喷头。本实用新型能保证非甲烷总烃废气处理过程的连续性和燃烧效率，提高净化去除效率，有效控制非甲烷总烃废气的排放，减少对环境的污染。

Description

一种非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置

技术领域

本实用新型属于气态有机物净化处理技术领域，尤其涉及一种非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置。

背景技术

非甲烷总烃(NMHC)是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2-C8)的总称。大气中的NMHC超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。因此，在石油、化工等废气中易含有NMHC的行业中，需要对NMHC进行处理，以满足废气排放要求。在处理过程中，非甲烷总烃气体中都含有二氧化硫、三氧化硫等强酸性腐蚀物，对储气罐、锅炉等处理设备均有较大腐蚀性，导致设备使用寿命较低；另一方面，现有的催化氧化工艺是通过电加热或蒸汽换热等方式实现对废气的加热(温度高达200-300℃)，进而通过加热的废气来加热催化剂，并使得催化剂保持高活性状态将废气中的非甲烷总烃转化为二氧化碳和水蒸气。这种工艺由于需要两次换热，存在加热效率低、能耗大、加热时间长的缺点，而且由于催化剂是通过废气加热，废气的流量、浓度、组成等对催化剂的温度场影响较大，易导致催化剂加热不均匀、能耗大、反应效率低、安全性差等问题。

因此，研制一种能提升应效率和安全性的非甲烷总烃废气处理设备是解决问题的关键。

实用新型内容

本实用新型在于提供一种非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置。

本实用新型通过以下技术方案实现：包括依次连接的进气段、预热机构和燃烧装置，所述燃烧装置包括防爆壳体、燃烧管、辅助气管、换热机构，所述防爆壳体任一端下部设置燃烧孔，另一端上部设置排烟管，在防爆壳体的两内侧壁中下部分别轴向设置数个辅助喷头，所述燃烧管设置于燃烧孔中，其一端连接预热机构、进气段，另一端穿入防爆壳体内部至中段，所述换热机构通过支架轴向设置于防爆壳体中上部，且换热机构罩设于燃烧管正上方，所述辅助气管的一端连接预热机构，另一端连接各辅助喷头。

进一步的，所述的换热机构包括下集流管、换热管、上集流管、蒸汽总管、蒸汽上升管，所述下集流管并列设置有两根，各下集流管的一端穿出防爆壳体连接液源，另一端密封，在两所述下集流管正上方设有上集流管，三者呈三角形分布，三者间形成的空间则为燃烧膛，所述上集流管与各下集流管分别通过若干换热管连通，所述蒸汽总管设置于上集流管正上方，所述蒸汽总管上对应各换热管设有蒸汽上升管，且蒸汽上升管连接换热管的上部，在蒸汽总管顶部前端设置排汽管。

进一步的，所述的预热机构包括预热壳体、预热管、换热翅片、供热管、排热管，所述预热管同轴设置于预热壳体中，其一端连接进气段，另一端连接燃烧管，在预热管外部均设换热翅片，所述供热管一端连接预热壳体的后端及热源，另一端连接排烟管，所述排热管一端连接预热壳体的前端，另一端连接排烟管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能利用产生的高温烟气对非甲烷总烃废气进行预热，实现热能二次回收利用，设置换热机构对燃烧过程中的产生的热量进行回收利用，节约能源，降低成本；燃烧管和辅助气管能保证非甲烷总烃废气处理过程的连续性和燃烧效率，减少处理过程中非甲烷总烃废气的泄露，大大提高VOCs去除效率，节约能源，降低成本，有效控制NOx和VOCs的排放，减少对环境的污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型中换热机构的结构示意图；

图中标号：1～防爆壳体，2～燃烧管，3～辅助气管，4～换热机构，5～下集流管，6～换热管，7～上集流管，8～蒸汽总管，9～蒸汽上升管，10～排汽管，11～辅助热管，12～预热壳体，13～预热管13，14～阻流板，15～换热翅片，16～供热管，17～排热管，18～进气段，19～收缩孔，20～扰流挡块，21～过滤器，22～排烟管，23～催化剂管。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。

如图1～3所示的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，包括依次连接的进气段18、预热机构和燃烧装置，所述燃烧装置包括防爆壳体1、燃烧管2、辅助气管3、换热机构4，所述防爆壳体1任一端下部设置燃烧孔，另一端上部设置排烟管22，在防爆壳体1的两内侧壁中下部分别轴向设置数个辅助喷头，延长火焰长度，降低燃烧死角，所述燃烧管2设置于燃烧孔中，其一端连接预热机构、进气段18，另一端穿入防爆壳体1内部至中段，所述换热机构4通过支架轴向设置于防爆壳体1中上部，且换热机构4罩设于燃烧管2正上方，所述辅助气管3的一端连接预热机构，另一端连接各辅助喷头。

所述的换热机构4包括下集流管5、换热管6、上集流管7、蒸汽总管8、蒸汽上升管9，所述下集流管5并列设置有两根，各下集流管5的一端穿出防爆壳体1连接液源，另一端密封，在两所述下集流管5正上方设有上集流管7，三者呈三角形分布，三者间形成的空间则为燃烧膛，所述上集流管7与各下集流管5分别通过若干换热管6连通，所述蒸汽总管8设置于上集流管7正上方，所述蒸汽总管8上对应各换热管6设有蒸汽上升管9，且蒸汽上升管9连接换热管6的上部，在蒸汽总管8顶部前端设置排汽管10。

各所述的换热管6的下部设有弧形结构的辅助热管11，辅助热管11的上端连接换热管6的上部，或上集流管7。

所述的换热管6、辅助热管11均呈弧形结构，且二者的内弧面相对设置，增加受热面积，提升加热效率。

所述的进气段18内部设置有至少两段喇叭状结构的收缩孔19，在收缩孔19的大口部设有水滴状的扰流挡块20，且收缩孔19的大口一端为进气端。

所述的预热机构包括预热壳体12、预热管13、换热翅片15、供热管16、排热管17，所述预热管13同轴设置于预热壳体12中，其一端连接进气段18，另一端连接燃烧管2，在预热管13外部均设换热翅片15，所述供热管16一端连接预热壳体12的后端及热源，另一端连接排烟管22，所述排热管17一端连接预热壳体12的前端，另一端连接排烟管22。

所述的供热管16、排热管17上设有单向阀，防止气体回流。

所述的预热管13中相间设有数块阻流板14，阻流板14把预热管13的内腔构造成蛇形结构。

所述的预热管13的出气端设有喇叭状的收缩部。

所述的下集流管5、换热管6、上集流管7、蒸汽总管8、蒸汽上升管9和辅助热管11的外壁设有等离子喷涂陶瓷涂层，等离子喷涂陶瓷涂层具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损的功效，提升使用寿命。

所述的下集流管5、换热管6、上集流管7、蒸汽总管8、蒸汽上升管9和辅助热管11的材料均为不锈耐酸钢、耐热不起皮钢或电热合金，提升使用寿命。

所述的防爆壳体1的内壁、燃烧管2的外壁设有等离子喷涂陶瓷涂层。

进一步的，所述的预热壳体12的内壁、预热管13、换热翅片15的外壁设有等离子喷涂陶瓷涂层。

进一步的，所述的排烟管22后端设置有过滤器21。

进一步的，所述的防爆壳体1上设有向下延伸至其内部的温度感应器，在防爆壳体1的后端或侧壁上设有观察窗。

进一步的，所述的预热管13的后端设有催化剂管23，缩短加热时间，提升反应处理效率。

本实用新型的工作方式：本实用新型的装置安装后，进气段18的进气口分别连接风机和非甲烷总烃输送管；风机输送空气或氧气与非甲烷总烃废气进入进气段18中混合为混合气体，随后混合气体进入预热机构预热升温，最后通过燃烧管2进入防爆壳体1内部燃烧加热换热机构4，换热机构4中的液体受热后化为蒸汽进入蒸汽总管8，再由蒸汽总管8排出至使用设备；燃烧后产生的高温烟气则通过供热管16输送至预热壳体12内部，加热预热管13中的混合气体，换热后的烟气则由排热管17输送至排烟管22排放；在上述的预热过程中，当排烟管22排放出高温烟气后，该部分高温烟气即可作为预热管13的热源，实现烟气热能再利用和自给自足。

Claims (10)

1.一种非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，包括依次连接的进气段(18)、预热机构和燃烧装置，其特征在于：所述燃烧装置包括防爆壳体(1)、燃烧管(2)、辅助气管(3)、换热机构(4)，所述防爆壳体(1)任一端下部设置燃烧孔，另一端上部设置排烟管(22)，在防爆壳体(1)的两内侧壁中下部分别轴向设置数个辅助喷头，所述燃烧管(2)设置于燃烧孔中，其一端连接预热机构、进气段(18)，另一端穿入防爆壳体(1)内部至中段，所述换热机构(4)通过支架轴向设置于防爆壳体(1)中上部，且换热机构(4)罩设于燃烧管(2)正上方，所述辅助气管(3)的一端连接预热机构，另一端连接各辅助喷头。

2.根据权利要求1所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的换热机构(4)包括下集流管(5)、换热管(6)、上集流管(7)、蒸汽总管(8)、蒸汽上升管(9)，所述下集流管(5)并列设置有两根，各下集流管(5)的一端穿出防爆壳体(1)连接液源，另一端密封，在两所述下集流管(5)正上方设有上集流管(7)，三者呈三角形分布，三者间形成的空间则为燃烧膛，所述上集流管(7)与各下集流管(5)分别通过若干换热管(6)连通，所述蒸汽总管(8)设置于上集流管(7)正上方，所述蒸汽总管(8)上对应各换热管(6)设有蒸汽上升管(9)，且蒸汽上升管(9)连接换热管(6)的上部，在蒸汽总管(8)顶部前端设置排汽管(10)。

3.根据权利要求2所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：各所述的换热管(6)的下部设有弧形结构的辅助热管(11)，辅助热管(11)的上端连接换热管(6)的上部，或上集流管(7)。

4.根据权利要求3所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的换热管(6)、辅助热管(11)均呈弧形结构，且二者的内弧面相对设置。

5.根据权利要求1所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的进气段(18)内部设置有至少两段喇叭状结构的收缩孔(19)，在收缩孔(19)的大口部设有水滴状的扰流挡块(20)，且收缩孔(19)的大口一端为进气端。

6.根据权利要求1所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的预热机构包括预热壳体(12)、预热管(13)、换热翅片(15)、供热管(16)、排热管(17)，所述预热管(13)同轴设置于预热壳体(12)中，其一端连接进气段(18)，另一端连接燃烧管(2)，在预热管(13)外部均设换热翅片(15)，所述供热管(16)一端连接预热壳体(12)的后端及热源，另一端连接排烟管(22)，所述排热管(17)一端连接预热壳体(12)的前端，另一端连接排烟管(22)。

7.根据权利要求6所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的预热管(13)中相间设有数块阻流板(14)，阻流板(14)把预热管(13)的内腔构造成蛇形结构。

8.根据权利要求6所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的预热管(13)的出气端设有喇叭状的收缩部。

9.根据权利要求2所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的下集流管(5)、换热管(6)、上集流管(7)、蒸汽总管(8)、蒸汽上升管(9)和辅助热管(11)的外壁设有等离子喷涂陶瓷涂层，所述下集流管(5)、换热管(6)、上集流管(7)、蒸汽总管(8)、蒸汽上升管(9)和辅助热管(11)的材料均为不锈耐酸钢、耐热不起皮钢或电热合金。

10.根据权利要求1所述的非甲烷总烃废气燃烧处理再利用装置，其特征在于：所述的防爆壳体(1)的内壁、燃烧管(2)的外壁设有等离子喷涂陶瓷涂层。

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