一种为炉窑富氧助燃提供稳定流量和纯度的富氧气体的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102502512A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102502512A(43)申请公布日2012.06.20(21)申请号201110347625.1(22)申请日2011.11.07(71)申请人上海奕材环保科技有限公司地址201506上海市金山区金山工业区天工路285弄5号(72)发明人贾吉来丁艳宾赵宏炜张敏林峰陈如真(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人陆飞盛志范(51)Int.Cl.C01B13/02(2006.01)F23L7/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书88页页附图附图33页(54)发明名称一种为炉窑富氧助燃提供稳定流量和纯度的富氧气体的方法(57)摘要本发明属于空气分离技术领域，具体为一种为炉窑富氧助燃提供稳定流量和纯度的富氧气体的方法。本发明首先对原有膜分离装置加以改进，即对膜分离器进行分组，并加装了可以隔离至少一部分膜面积的控制阀门，并加装一套换热器，对进气温度补偿。本发明将因环境温度变化导致的富氧空气的流量、氧纯度产生的变化、波动，消除或者减轻到符合富氧助燃要求的范围内：运行环境温度低时，采用进气温度补偿措施，运行环境温度高时，调节流通量及隔离部分膜面积，来实现稳定的原料气温度和流量，最终保证分离系统出口的富氧空气的流量与纯度的稳定。本发明采用简单的隔离措施，以及充分回收废气热能的方法，增强系统的稳定性，提高系统总效率。CN1025ACN102502512A权利要求书1/1页1.一种为炉窑富氧助燃提供稳定流量和纯度的富氧气体的方法，其特征在于，首先对原有的用于制备富氧产品气的膜分离装置加以改进，原有的膜分离装置包括：空气过滤器AF01，升压设备AB01，N个膜分离器M01~M0N，真空设备AB02；其中，每个膜分离器M0i中，i=1，2，…，N，分别设有一个分离膜，该分离膜至少有一高压侧和一低压侧，在高压侧设有一空气入口A0，低压侧设有一渗透气出口A2，上方设有一废气排放口；空气过滤器AF01与升压设备AB01通过管道连接；升压设备AB01通过连接管道再分别与N个膜分离器M01~M0N的空气入口A0连接，该连接管道上设有控制阀门TE01；N个膜分离器M01~M0N的渗透气出口A2分别通过管道与真空设备AB02连接；真空设备AB02通过管道与需富氧助燃的炉窑连接，为炉窑富氧助燃提供氧化剂，即由膜分离装置获得的富氧产品气；将N个膜分离器M01~M0N分组，至少在一个膜分离器的空气入口A0处设置一控制阀门V0n1，在渗透气出口A2处另一设置阀门V0n2；当环境温度变化时，通过监测真空泵连接的渗透侧绝压、氧气纯度与流量，调节阀门Vn01、Vn02，直至隔离该部分膜面积，将因为温度变化导致纯度与流量的波动消除或者减轻到符合富氧助燃要求的范围内。2.根据权利要求1所述的为炉窑富氧助燃提供稳定流量和纯度的富氧气体的方法，其特征在于，进一步在升压设备AB01后的管道上设置第一换热器TC01，该第一换热器TC01两端的管道上分别设置调节阀门V00A、V00B；在真空设备AB02之后设置第二换热器TC02，第一换热器TC01与第二换热器TC02有管道连通；窑炉烟道气或其它廉价热源通过管道进入第二换热器，经换热后进入第一换热器TC01，对原料空气进行预加热；在其它分离条件都不变的情况下，将因环境温度变化导致的富氧空气的流量、氧纯度产生的变化、波动，消除或者减轻到符合富氧助燃要求的范围内：（1）当运行环境温度低时，原料空气经过滤器AF01过滤后，分两路送入升压设备AB01：一路直接自V00A送入，另外一路自V00B送入第一换热器TC01进行热交换后送入；两个旁路分别以V00A、V00B两个调节阀门调节流量，通过接收第一换热器TE01监测的温度反馈进行调节，以稳定进入膜分离器的气体温度，维持进入升压设备AB01的气体温度趋于稳定；（2）同时，进行一次富氧空气预热，自真空设备AB02出口输出的富氧空气以第二换热器TC02交换炉窑废气热能以预热富氧；（3）当运行环境温度高时，通过监测真空设备AB02连接的渗透侧绝压、氧气纯度与流量，隔离至少一部分膜面积来实施调节；如调节V00A、V00B的开放度，直至关闭V00B，并调节V0n1、V0n2的流通量隔离该部分膜面积，实现稳定的原料气温度，最终保证分离系统出口的富氧空气的流量与纯度的稳定。2CN102502512A说明书1/8页一种为炉窑富氧助燃提供稳定流量和纯度的富氧气体的方法技术领域[0001]本发明属于空气分离技术领域，具体涉及一种采用膜法富氧技术为炉窑富氧助燃提供富氧气体（氧化剂）的方法。背景技术[0002]富氧，已广泛应用于各种燃油、燃气、燃煤窑炉（玻璃、水泥、陶瓷）、各