一种长寿高效尾气处理器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于化工生产工艺及设备技术领域，主要涉及专用于可燃化工废气的热-水-汽热能回收处理装置。
【背景技术】
[0002]在化工生产领域普遍存在反应后无用的废气，俗称尾气。这些尾气需要进入其它工艺处理符合环保标准后才能排放，或进入专用尾气处理器或燃烧炉高温燃烧后再排放。
[0003]典型的甲醛生产工艺采用空气、甲醇、水蒸汽三种或介入尾气四种气体经加热混合后进入反应器，再在高温催化剂的作用下，甲醇氧化脱氢化学反应生成甲醛气体，然后通过吸收塔加水物理吸收，通过管道栗循环降温反复在吸收塔逆程水吸，达到所需的液体甲醛浓度37-55%。吸收塔设置多级串联，液体是经循环栗从塔底吸入较高温度的液体甲醛，通过冷凝器降温输出再输送到塔顶上口，自上而下喷淋。塔底段上口进入气体成分，由下向上流动，与喷淋下来的水紧密接触吸收，未被吸收的气体由塔顶输出再进入下一级吸收塔。最末级吸收塔的顶部出来的气体为尾气，含有大量惰性氮气和19-21%的可燃气体，需进入卧式或立式尾气处理器燃烧后再排放。
[0004]传统立式甲醛尾气处理器每产I吨甲醛的尾气，产生的饱和蒸汽压力0.4MPa时的蒸汽量为200-250kg左右，折合热效率不到50%。
[0005]传统卧式锅炉用于甲醛尾气处理每产I吨甲醛的尾气，产生的饱和蒸汽压力0.4MPa时的蒸汽量为400kg左右，折合热效率仅为80%。
[0006]传统立式甲醛尾气处理器炉膛外壁的温度在130_170°C，即损失了能量，也给操作人员带来了安全隐患。
【发明内容】
[0007]发明目的:针对上述存在的问题和缺陷，本实用新型提供了一种长寿高效尾气处理器，为主要针对甲醛尾气的立式结构的焚烧处理热能回收装置占地面积少、尾气热能转换效率高，炉膛及余热吸收段的寿命是传统尾气处理装置的3-5倍。
[0008]技术方案:为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案:一种长寿高效尾气处理器，包括炉膛段，以及连通地设在炉膛段上方的管板式换热段和烟囱，所述炉膛段底部设有空气输送管和尾气燃烧器，所述管板式换热段从下至上依次包括余热锅炉、软化水预热段和空气与尾气预热段，所述炉膛段由层材料构成，从里到外分别是炉壁钢板、耐火砖层和隔热材料层，且炉壁钢板的内壁设有红外反射材料；所述余热锅炉的壳程的底部设有进水口，顶部设有蒸汽出口 ；所述软化水预热段的壳程的上部设有软水进口，下部设有软水出口 ；所述尾气预热段的壳程设有空气进口、尾气进口和尾气出口，且尾气出口与尾气燃烧器连接。
[0009]作为优选，所述管板式换热段的管板朝炉膛段的一侧及列管口设有绝热涂层。
[0010]作为优选，所述余热锅炉、软化水预热段和空气与尾气预热段的外壁均设有隔热涂料层。
[0011]作为优选，所述红外反射材料对波长为0.5-lMm的红外波的反射率ε >0.93。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:解决甲醛行业尾气处理高效热能回收，延长尾气处理器的运行使用周；采用本发明的尾气热转换率可提高到83-93%，对应每吨甲醛的尾气，产生的饱和蒸汽压力0.4MPa时的蒸汽量为400_500kg，比传统尾气处理器的热效率提升了一半；本发明的长寿高效尾气处理器热辐射低，有效热燃烧气流全部进入余热锅炉段的列管内部，对炉膛四壁和余热水套管板不产生高温热辐射，对钢材的机械强度没有大的热应力损伤，其运行寿命是传统立式尾气处理器的3-5倍。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]其中，尾气处理器烟筒1、空气与尾气预热段2、软化水预热段3、余热锅炉段4、炉膛段5、红外反射材料6、隔热材料7、耐火砖8、空气输送管9、尾气燃烧器10、绝热涂料层11、进水口 12、蒸汽出口 13、软水进口 14、软水出口 15、空气进口 16、尾气进口 17。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0016]本实用新型提供的长寿高效尾气处理器，包括炉膛段，以及连通地设在炉膛段上方的管板式换热段和烟囱，所述炉膛段底部设有空气输送管和尾气燃烧器，所述管板式换热段从下至上依次包括余热锅炉、软化水预热段和空气与尾气预热段，所述炉膛段由层材料构成，从里到外分别是炉壁钢板、耐火砖层和隔热材料层，且炉壁钢板的内壁设有红外反射材料；所述余热锅炉的壳程的底部设有进水口，顶部设有蒸汽出口；所述软化水预热段的壳程的上部设有软水进口，下部设有软水出口 ；所述尾气预热段的壳程设有空气进口、尾气进口和尾气出口，且尾气出口与尾气燃烧器连接。
[0017]其中炉膛段5是由三层材料组成，炉壁段钢板内壁有一层隔热材料7，中间层为耐火砖8，里层为红外反射材料6。其工作原理是红外反射材料6首先将红外波长0.5-lMm向炉中央反射，反射率ε >0.93，能透过的红外热仅剩0.07以下。中间层为耐火砖8和最外层隔热材料7将炉膛热量隔离效果大幅提升，使得尾气处理器的燃烧段热效率达到95%以上。甲醛尾气的燃烧温度840°C，设计为900°C，运行时炉壁钢板外壁的温度< 55°C。
[0018]以图中尾气处理器的结构图为例，余热锅炉段4的管板处，均匀地涂有纳米减温隔热材料，可有效将900 °C减降到100 °C，接近列管水套内的软水温度，避免了管板接触840°C的尾气燃烧中的高温气流，进而减缓列管与管板的焊接处的高温损伤。
[0019]本发明图中的4余热锅炉段软化水预热段的外壁上均涂有隔热涂料。且两者隔热涂料的温差比分别为200:20和150:20，隔热涂料的导热系数0.03ff/m.k。空气和尾气预热段的外壁上也涂有一种导热系数0.033ff/m.k的保温涂料层，保证低温烟道气最大限度地预热空气和尾气，保护整体尾气处理器末段余热充分发挥作用。本发明中采用了空气，尾气，软水预热处理段，充分吸收了烟道气余热，提升了炉膛物料燃烧热焓值。传统的尾气处理器设计以物料常温下燃烧热焓值为标准，估本发明的综合尾气产汽量最高可达到500kg，对应热效率95%。
【主权项】
1.一种长寿高效尾气处理器，其特征在于:包括炉膛段，以及连通地设在炉膛段上方的管板式换热段和烟囱，所述炉膛段底部设有空气输送管和尾气燃烧器，所述管板式换热段从下至上依次包括余热锅炉、软化水预热段和空气与尾气预热段，所述炉膛段由层材料构成，从里到外分别是炉壁钢板、耐火砖层和隔热材料层，且炉壁钢板的内壁设有红外反射材料；所述余热锅炉的壳程的底部设有进水口，顶部设有蒸汽出口 ；所述软化水预热段的壳程的上部设有软水进口，下部设有软水出口 ；所述尾气预热段的壳程设有空气进口、尾气进口和尾气出口，且尾气出口与尾气燃烧器连接。2.根据权利要求1所述长寿高效尾气处理器，其特征在于:所述管板式换热段的管板朝炉膛段的一侧及列管口设有绝热涂层。3.根据权利要求1所述长寿高效尾气处理器，其特征在于:所述余热锅炉、软化水预热段和空气与尾气预热段的外壁均设有隔热涂料层。4.根据权利要求1所述长寿高效尾气处理器，其特征在于:所述红外反射材料对波长为0.5-lMm的红外波的反射率ε >0.93。
【专利摘要】本实用新型公开了一种长寿高效尾气处理器，包括炉膛段，以及连通地设在炉膛段上方的管板式换热段和烟囱，所述管板式换热段从下至上依次包括余热锅炉、软化水预热段和空气与尾气预热段，所述炉膛段由层材料构成，从里到外分别是炉壁钢板、耐火砖层和隔热材料层，且炉壁钢板的内壁设有红外反射材料；所述余热锅炉的壳程的底部设有进水口，顶部设有蒸汽出口；所述软化水预热段的壳程的上部设有软水进口，下部设有软水出口；所述尾气预热段的壳程设有空气进口、尾气进口和尾气出口，且尾气出口与尾气燃烧器连接。本实用新型为立式结构的焚烧处理热能回收装置占地面积少、尾气热能转换效率高，炉膛及余热吸收段的寿命是传统尾气处理装置的3-5倍。
【IPC分类】F23J15/06, F23G7/06
【公开号】CN204739598
【申请号】CN201520482674
【发明人】叶子茂, 向家勇, 李洪伟
【申请人】江苏凯茂石化科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月7日