超低浓度瓦斯双氧化装置.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CN108709192A(43)申请公布日2018.10.26(21)申请号201810636171.1(22)申请日2018.06.20(71)申请人山西文龙中美环能科技股份有限公司地址030012山西省太原市万柏林区迎泽西大街100号昌通世纪商贸广场1幢1单元2001号(72)发明人江河闫风强萧琦(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14110代理人任林芳(51)Int.Cl.F23G7/07(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称超低浓度瓦斯双氧化装置(57)摘要本发明属于超低浓瓦斯处理的技术领域，具体涉及一种超低浓度瓦斯双氧化装置，解决了现有瓦斯氧化反应装置不适用于浓度0.3%～3%的煤矿瓦斯处理，安全性和经济性差的问题。其用于处理甲烷浓度0.3%～3%的瓦斯，其包括蓄热催化室，所述的蓄热催化室内设有蜂窝蓄热陶瓷、陶瓷小球以及设置于蜂窝蓄热陶瓷和陶瓷小球之间的蜂窝催化剂，所述的超低浓度瓦斯自蜂窝蓄热陶瓷进，经蜂窝催化剂氧化后从陶瓷小球出，超低浓度瓦斯接触蜂窝催化剂发生反应，反应温度350℃～450℃。本发明实现了允许氧化装置处理浓度上限提升至3%，提高了氧化装置的安全性和经济性。CN108709192ACN108709192A权利要求书1/1页1.一种超低浓度瓦斯双氧化装置，其特征在于用于处理甲烷浓度0.3%～3%的瓦斯，其包括蓄热催化室，所述的蓄热催化室内设有蜂窝蓄热陶瓷（4）、陶瓷小球（6）以及设置于蜂窝蓄热陶瓷（4）和陶瓷小球（6）之间的蜂窝催化剂（5），所述的超低浓度瓦斯自蜂窝蓄热陶瓷（4）进，经蜂窝催化剂（5）氧化后从陶瓷小球（6）出，超低浓度瓦斯接触蜂窝催化剂发生反应，反应温度350℃～450℃，所述的陶瓷小球的充填量V满足以下关系式：0.5V≥C1·Q·D，3-5-5其中，V为陶瓷小球的充填量，单位m；C1为常数，取值范围为1.69×10～2.83×10；Q为处理超低浓度瓦斯的流量，单位m3/h；D为处理超低浓度瓦斯的体积浓度比，单位%。2.根据权利要求1所述的超低浓度瓦斯双氧化装置，其特征在于所述的蓄热催化室的流通面积A满足以下关系式：A=C·Q/v，其中，A为蓄热室流通面积，单位m2；C为常数，取值范围为7.3×10-5～12.1×10-5；Q为处理超低浓度瓦斯的流量，单位m3/h；v为空塔流速，单位m/s，取值为0.5m/s～1.0m/s。3.根据权利要求1或2所述的超低浓度瓦斯双氧化装置，其特征在于所述的蓄热催化室对称布置两个，两个蓄热催化室之间设置隔墙（10），蓄热催化室上方设置高温烟气出口（9）通往余热利用装置，两个蓄热催化室底部分别设置入口管道（1）和出口管道（12），两入口管道（1）都与超低浓度瓦斯管道连接，两出口管道（12）都与排烟管道连接，两入口管道（1）上都设置有入口换向阀（2），两出口管道（12）上设置出口换向阀（11），入口换向阀（2）和出口换向阀（11）分别控制一个蓄热催化室进气、另一个蓄热催化室排烟，并进行交换实现装置连续运行。4.根据权利要求3所述的超低浓度瓦斯双氧化装置，其特征在于所述的蜂窝蓄热陶瓷（4）、蜂窝催化剂（5）以及陶瓷小球从下至上依次充填形成蓄热体，所述的蜂窝蓄热陶瓷（4）充填高度300mm～500mm；蜂窝催化剂（5）充填高度100mm～300mm；陶瓷小球（6）充填高度300mm～500mm。5.根据权利要求4所述的超低浓度瓦斯双氧化装置，其特征在于所述的入口管道（1）和所述出口管道（12）的上端设置有篦子板（3），篦子板（3）上方为蜂窝蓄热陶瓷（4）。2CN108709192A说明书1/3页超低浓度瓦斯双氧化装置技术领域[0001]本发明属于超低浓瓦斯处理的技术领域，具体涉及一种超低浓度瓦斯双氧化装置，是一种采用蓄热、催化技术，将浓度0.3%～3%的煤矿瓦斯氧化分解为二氧化碳和水，并产生高温烟气的装置。背景技术[0002]现有的通风瓦斯氧化装置用于处理甲烷浓度低于1.2%的瓦斯，应用蓄热氧化反应进行处理，反其应温度为800-900度，该技术比较成熟，环保性能好，处理后的产物直接进行排放，经济效益比较差。[0003]对于超低浓度瓦斯，特指甲烷浓度低于3%的煤矿瓦斯。此浓度范围的瓦斯远低于爆炸极限浓度，在自然条件下无法燃烧。如果用现有通风瓦斯蓄热氧化装置进行处理，其安全风险比较大，并不适合。而现有催化氧化装置不能处理浓度过高的预混气体；处理浓度过高的气体将导致催化剂超温并使催化剂失去活性，也不适合超低浓度瓦斯处理。发明内容[0004]本发明为了解决了现有瓦斯氧化反应装置不适用于浓度0.3%～3%的煤矿瓦斯处理，安全性和经济性差的问题，提