一种有机废气焚烧炉及焚烧方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106765217A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201510802339.8(22)申请日2015.11.19(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院(72)发明人刘志禹王海波刘忠生王新赵磊(51)Int.Cl.F23G7/07(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种有机废气焚烧炉及焚烧方法(57)摘要本发明公开了一种有机废气焚烧炉，按照废气流向依次包括非预混式燃烧器、多孔介质填料段、1#取热炉管、催化氧化催化剂床层和2#取热炉管，非预混式燃烧器与多孔介质填料段间设置引风口，用于有机废气和燃料的混合及燃烧，燃烧后产生的热烟气通过多孔介质填料段进行高温氧化，高温氧化后的热量经1#取热炉管回收，然后进入催化剂床层进行催化氧化，氧化后废气经2#取热炉管回收热量后排出到焚烧炉外。本发明有机废气的焚烧方法是通过上述有机废气焚烧炉实现的。本发明在保证有机废气净化效果的同时，提高了焚烧的效率和稳定性，从本质上避免了有机废气浓度波动造成的爆炸安全隐患。CN106765217ACN106765217A权利要求书1/2页1.一种有机废气焚烧炉，其特征在于：按照废气流向依次包括非预混式燃烧器、多孔介质填料段、1#取热炉管、催化氧化催化剂床层和2#取热炉管，非预混式燃烧器与多孔介质填料段间设置引风口，用于有机废气和燃料的混合及燃烧，燃烧后产生的热烟气通过多孔介质填料段进行高温氧化，高温氧化后的热量经1#取热炉管回收，然后进入催化剂床层进行催化氧化，氧化后废气经2#取热炉管回收热量后排出到焚烧炉外。2.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于：所述焚烧炉为立式或卧式的筒体或立方体结构，焚烧炉截面积为保持焚烧炉中的气体流速在2-25m/s。3.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于：所述非预混式燃烧器和多孔介质填料段的距离为燃烧器最大火焰长度的2-5倍，1#取热炉管靠近多孔介质填料段的距离为多孔介质填料段长度的1-3倍。4.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于：非预混式燃烧器火焰方向、多孔介质填料段中心、1#取热炉管中心、催化氧化催化剂床层中心、2#取热炉管中心和焚烧炉出口中心均在一个轴线上。5.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于：所述多孔介质填料段轴向长度为直径的2-10倍，所述的多孔介质填料段沿进气口至出气口方向顺次为预热区、反应区和蓄热区；所述预热区的多孔填料由孔隙率及孔径均匀或者逐渐变化或者分层变化的泡沫陶瓷或蜂窝陶瓷组成，孔径为0.1-10mm，孔隙率为0.15-0.5；所述反应区的填料使用绝缘陶瓷、碳化硅、氧化锆或堇青石，孔隙率为0.6-0.9；所述蓄热区的多孔填料采用预热区同样规格的填料，或者瓷球等散堆多孔填料。6.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于：所述催化氧化催化剂采用贵金属催化剂，载体为蜂窝型规整载体或瓷球散堆载体，其上担载贵金属Pt、Pd以及CeO2活性组分。7.采用上述有机废气焚烧炉的焚烧方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将燃料由非预混式燃烧器引入焚烧炉与引风口进入的空气混合并燃烧，将多孔介质填料段温度升高到废气自燃温度，然后逐渐使用有机废气代替空气，并在有机废气进入焚烧炉前混入一定量惰性气体，使废气中氧含量低于8V%；（2）燃烧后的热烟气通过多孔介质填料段进行高温氧化；（3）在多孔介质填料段高温氧化后的废气经1#取热炉管回收热量；（4）回收热量后的废气进入催化氧化催化剂床层进行氧化；（5）氧化后废气经2#取热炉管回收热量，产生的净化气排放或循环回用。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述燃烧器的燃料可以为气体燃料和/或液体燃料，燃烧器为非预混式燃烧器，即助燃空气与燃料在燃烧器外部进行混合燃烧，对进入多孔介质填料段的废气进行预热，预热温度为废气自燃温度。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述有机废气总烃浓度小于60000mg/Nm3，其余为空气，混入一定量惰性气体后，稀释废气氧含量降低到1V%-8V%，同时使总烃浓度稀释到23000mg/Nm3以下，稀释废气中的总烃和氧气可以保证当量氧化反应。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（2）当有机废气按氧含量稀释后，总烃浓度大于8000mg/Nm3时，有机废气氧化放出的热量能够满足多孔介质填料段和催化氧化催化剂床层的自维持操作，并通过取热炉管产生一定量的蒸汽，此时停止燃烧器的工作；当总烃浓度小于8000mg/Nm3时，通过燃烧器补入一定量的燃料来维持多孔介质填料段足够的2CN106765217A权利要求书2/2