借助氧供应装置燃烧废气的方法与流程

本发明涉及燃烧从排气管排放的废气的方法，其中通过在排气管的排出端产生火焰而燃烧废气；本发明还涉及燃烧废气的设备，其包括具有废气排出端的排气管、与氧罐连接的氧供应装置以及点火装置。

背景技术：

废气的燃烧也涉及如火炬。火炬常用于精炼厂和化工厂以除去产生的废气，尤其在开机或关机过程期间，以及在泄压和抽气装置中。大量气体也可以在故障期间排放。火炬用在例子中，其中根据现有技术或市场需求的用于火炬气体的其他用途则并不常见，或者经济效益并不明显。

由于在火焰内部可获得的用于完全燃烧的氧不充足，废气燃烧经常具有非常多的烟灰。多种方法中已经采用蒸汽供给火焰以实现大量无煤烟燃烧，在此期间，产生较少煤烟以及较少环境危险排放物。

用于废气燃烧的该方法包括具有蒸汽供应装置的火炬，其中废气被点燃并且在烟囱型管的出口端烧尽。

蒸汽被引入具有高速的火焰中且带入环境空气，因此氧进入火焰中心以改善燃烧。该形式的系统是已知的，例如spgprematechmik股份有限公司的公司说明书“火炬系统”。

在化工厂常产生大量蒸汽并且可获得用于燃烧。然而，如果由于运行故障而发生化工厂的紧急情况关机或其他无法预料的关机，那么不再能够获得蒸汽并且由于缺少蒸汽从而空气也不再被引入火焰，以致于在火焰内部获得用于完全燃烧的不充足的氧并且发生明显的煤烟生成现象。

在用于废气燃烧的另一个方法中，氧燃料混合物被供给火焰，其中氧和燃料通过两条管线被供给燃烧器并且在所述燃烧器中混合。高温火焰由此产生，其中混合物的氧燃料比根据燃烧所期望的氧化势调节。这种方法是已知的，例如us3864072。

技术实现要素：

本发明基于以下目的，其公开了一种来自精炼厂或化工厂的废气燃烧的方法，其中废气可以更有效以及更完全地烧尽，以及在无煤烟形式下，特别在系统故障期间。

该目的通过具有权利要求1特征的废气的燃烧方法达到，其中废气从排气管排放且通过排气管的出口端上产生的火焰烧尽，其中非氧气的气体、特别是蒸汽在正常运行期间被引入火焰，并且具有大于22％氧含量的含氧气额外或排外地被引入故障情况下的火焰，其中正常运行情况特征在于可获得的充足的其他气体充分地将氧引入火焰内部用于燃烧，其中故障特征在于不能充分获得其他气体。

权利要求6的特征限定了用于废气燃烧的发明装置，其中包括具有出口端的排气管、供应装置和点火装置，其中供应装置以氧供应装置的形式实现并且连接氧罐，其中设置额外供应装置。

根据本发明，气体不同于氧气，特别是蒸汽，在正常运行期间被运入火焰并且具有大于22％氧含量的含氧气额外或排他地被引入故障情况下的火焰中，其中正常运行特征在于可获得充足的其他气体用于将氧充分引入火焰内部用于燃烧，其中故障特征在于不能充分获得其他气体，该情况下的本发明方法在火焰内部提供充足的氧用于获得有效、完全和无煤烟的废气燃烧。

根据本发明，氧供应装置用在运行故障期间，当没有蒸汽或只有不充足蒸汽产生时，例如由于运行故障，化工厂发生紧急情况关机或其他无法预料的关机时。在该情况下，废气也可以有效且无煤烟燃烧而无需蒸汽供给。

废气来自精炼厂或化工厂。例如，废气在材料转化过程期间产生或由其他不能再被使用的气态废产物组成，例如，来自内燃机或技术燃烧系统的气态废产物。本发明特别用于废气损害且危害人类和/或环境的时候。

含氧气，特别是具有大于30体积％、大于50体积％、大于80体积％氧含量的富氧空气，或在技术上具有大于95体积％或大于99体积％氧含量的纯氧，优选地用于本发明的方法中以使得废气与氧更有效地反应且发生完全燃烧。氧供应装置改善了包含在废气中的碳化合物的燃烧。这提供了产生较少煤烟的优势，其中废气中的氧化氮也在该情形下降低。

本发明有限地用于废气包含烃或其他有毒、污染或有害物质，例如一氧化碳、氧化氮或氧化硫的时候。在碳燃料的不完全燃烧期间，例如在精炼厂或化工厂，产生烃或其他有毒物质。

进一步，氧气在本发明的方法中优选地通过具有高速的喷嘴被引入火焰内部，该高速为0.1倍至3倍音速，特别地为0.5倍至2倍音速，尤其为0.8倍至1.2倍音速。速度由喷嘴横截面和供给压力限定，指定的优先于系统的安装并且在启动期间通过许可压力调节。速度增加，有更多环境空气，从而更多氧被引入火焰中心使得废气燃烧被改善。氧气进入燃烧区域的喷射导致火焰中的湍流以致于空气与废气混合用于无烟燃烧。

在本发明方法中，氧气优选地以相对于竖直方向0度至45度之间，特别是10度至30度之间的角度向上引入排气管附近的火焰以使得火焰在侧风中同样维持竖直。

氧气优选地被喷入火焰中以额外引入环境空气从而将额外的氧输送到火焰中心。

本发明燃烧装置包括具有用于废气的出口端的排气管、供应装置和点燃从排气管排出的气体混合物并产生火焰的点火装置，例如指示灯燃烧器、触发电极、气体点火喷嘴等等，其中供应装置以氧供应装置的形式实现并连接氧罐。

根据本发明，装置额外提供有第二供应装置以使得废气也可以被除了氧、特别是蒸汽的气体烧尽，当化工厂或化工系统提供足够量的其他气体用于将空气充分引入火焰的燃烧区域。

装置优选地以这种方式设置使得氧供应装置终止于排气管的出口端附近以致于氧气被引入火焰从而将空气引入燃烧区域并且产生空气湍流以混合具有废气的空气用于无烟燃烧。

氧供应装置优选地以相对于竖直方向0度至45度之间，优选地以10度至30度之间的角度构造，以使得火焰在侧风中维持竖直。

喷嘴优选地用于将氧喷入火焰以使得额外的环境空气被引入并且额外的氧被输送到火焰中心。关于这一点，术语喷嘴涉及具有截面收缩或截面扩展和/或其他复杂形状的管截面，例如特别是文丘里喷嘴。

氧罐优选地是液体罐，其中来自液体罐的液态氧在蒸发器中被转化成气态氧并且通过氧供应装置的出口端被引入火焰。

氧供应装置优选地通过阀的方式连接氧罐，阀用于永久地释放氧的调节量并且以截止阀的形式。为了增加氧量，额外的系统相应地平行安装以使得氧可以通过多条氧供应装置供给。

为了降低火炬系统对故障的敏感性，供给的一定量的氧常常不被控制阀控制并且始终使用可获得的最大量的氧。

本发明的其他优点和特征参考附图更详细地描述。

附图说明

图1示出根据现有技术的装置的示意图，并且

图2示出本发明的装置。

具体实施方式

图1示出用于根据现有技术的废气燃烧装置的示意图。装置由排气管1、点火装置2和连接氧罐4的氧供应装置3组成。废气例如在精炼厂或化工厂中碳燃料的不完全燃烧期间产生，通过排气管1排放并且通过点火装置2点燃以产生火焰。

图2示出根据本发明的装置。在两幅图中同一元件由相同的参考标记标识。另外图2的装置中还具有第二供应装置6。在正常运行期间，通过引入氧气之外的气体，特别是蒸汽而烧尽废气。正常运行其特征在于由于其他气体的供给，通过充分产生的其他气体或相反在化工厂中可获得的其他气体用于充分地将空气引入火焰。

氧气、特别是具有大于30体积％，大于50体积％，大于80体积％氧含量的富氧空气，或者在技术上具有大于95体积％或99体积％氧含量的纯氧通过氧给管线3被引入火焰，其中氧通过阀5来自液氧罐4。阀5用于永久地释放氧的调节量并且通过节流阀的形式实现。此外，特别是如果发生故障，与产生蒸汽相比，更容易获得罐系统中的氧。

为了增加氧量，额外的系统相应地平行安装以使得氧可通过多个氧供应装置送达。由于火炬系统可以对故障不敏感，因此没有设置控制阀，并且经常使用获得的最大量的氧。

由于本发明的氧供应装置，更多的氧被引入火焰中心并且有利于导致完全燃烧并降低炭黑生成。氧优选地以相对于竖直方向0度和45度之间，优选地在10度和30度之间的角度向上引入排气管附近的火焰以使得火焰在侧风中维持竖直。氧气优选地通过喷嘴，特别是文丘里喷嘴被喷射到火焰中以带入更多环境空气并且由此将额外的氧输送到火焰中心。例如，本发明的方法使得引入具有音速或相对高速度的氧气变成可能，其中由于速度增加且产生导致有效和无烟燃烧的湍流，更多环境空气被带入燃烧区域。

然而，在故障期间，例如由于运行故障而导致的化工厂的紧急情况关机或其他无法预料的关机，其他气体不能再频繁地提供充足量。在该情况下，来自氧供应装置3的氧气额外被引入火焰。因此，氧气和其他气体，例如蒸汽，二者都被供给火焰。

然而，如果在故障期间其他气体一点也不能用于废气燃烧，那么氧气通过氧供应装置3全部被引入火焰以致于废气可以完全烧尽且没有煤烟。