专利名称：一种催化燃烧反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种催化燃烧反应装置，尤其是一种包括空气预热器、反应器、换
热器的一体化催化燃烧反应装置。
背景技术：
在目前的催化燃烧装置中，气体预热器、催化燃烧反应器和换热器一般是单独设 备，设备之间通过管道、阀门连接。装置占地面积大、结构复杂，温度控制不平稳；且当进气 中可燃气体浓度稍高时，容易导致催化剂温升快，取热滞后，使催化剂超温，影响催化剂寿
发明内容本实用新型的目的是提供一种包括预热器、反应器和换热器组合在一起的一体式 催化燃烧反应装置，特别是一种可及时将反应热带走的一体化催化燃烧反应装置。 本实用新型是这样实现的 —种催化燃烧反应装置，包括预热器、反应器和换热器。所述的预热器、反应器和 换热器由下至上串联，构成一体化立式结构；所述的预热器内设有折流板，反应器内设有催 化剂支撑筛板，所述的换热器内设置冷热介质分隔板，将换热器分成冷介质腔和热介质腔， 在所述的冷介质腔内设有折流板。 其中所述的预热器包括进气口、加热器、折流板和气体出口 ；所述预热器内的折流 板包括两组， 一组在下面为U形结构，敞口向上；另一组为Y形结构，开口向上。折流板的设 置，增加了气体在加热器内的滞留时间，提高了加热效率。 所述反应器包括气体进口、气体出口、催化剂支撑筛板和催化剂床层。 所述的换热器由冷热介质分隔板分成热介质腔和冷介质腔。换热器可以为热管换
热器。热介质腔包括热气体进口、热气体出口和中间热管；冷介质腔包括冷气体进口和出
口、中间隔板和热管。 工作时，经过预热的气体进入加热器内，经折流板折流和电加热预热器或燃烧预 热器预热后，达到反应要求的温度，进入反应器。在反应器中，含挥发性有机气体在催化剂 作用下，与空气中的氧进行催化氧化反应，产生水和二氧化碳，并放出热量，燃烧后的高温 气体进入换热器中。在换热器内，热气流通过热介质腔时热管将热量带走，同时热量通过热 管传递给冷介质对进气预热，完成热量交换，换热后的气体从出口排出。 预热器和换热器内折流板的设置，使得进入反应器的气体换热、预热充分，既满足 了反应所需的温度要求，又充分回收利用了反应器排出的高温气体的热量。因此，本实用新 型的催化燃烧反应装置具有催化燃烧效果好、结构紧凑、占地面积小的传热效率高的优点。
图1为本实用新型的催化燃烧反应装置的的主剖视图。[0012] 图2为换热器的横剖视图。 图3为预热器的横剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步阐述。 结合图1，本实用新型的催化燃烧反应装置包括支座2，预热器19，反应器17，换热 器15，侧部支管21构成。预热器19包括进料口 1、筒体20、加热器4、U形折流板3和Y形 折流板5和上部法兰6。其中U形折流板3包括两边直板和下部的弧形或锥形底板构成；Y 形折流板5包括两边直板和上部的斜板。这种折流板结构可保证气流和加热器充分接触， 增加气体停留时间，提高传热效率。在这里加热器4采用电加热方式，但也可采用火燃或其 它加热方式。在预热器19出口处适当位置设有测温热偶。 反应器17包括支撑筛板18、催化剂床层7、筒体和上下法兰。反应器内部结构可 根据催化剂形状采用圆形平筛板或环筒形筛板。换热器15包括下部热气体进口 8、冷介质 进口 14和出口 9、分隔板12、折流板11、热管10、筒体16和热介质出口 13。其中热管一端 在热介质腔内侧、另一端在冷介质腔侧，在冷介质腔内设有环向折流板11。分隔板12为带 有上折边的筒体。 装置启动工作时，废气从冷介质进口 14进入，经过换热器和侧部支管21后自预热 器下部进口 1进入预热器，在折流板3作用下气体从两侧分流与加热器接触后向上流动，在 折流板5作用下气流折返向下再次与加热器接触，然后从中心第三次与加热器接触后向上 流出预热器，这种结构的折流板使得废气充分预热，增加停留时间，提高了传热效率。当废 气预热温度达到工艺反应要求数值后，进入反应器17进行催化燃烧反应。反应后的高温气 体进入换热器15热介质腔，与多根热管IO进行换热后从热介质出口 13排出；同时废气自 冷介质进口 14进入与上部分多组热管IO接触换热，在折流板11作用下高温气体走S形路 径，多次与热管组件接触，增加了换热时间和换热效率。当处理废气中烃浓度燃烧可实现自 维持操作时，催化燃烧达到平稳工作状态后，可以关闭加热器4，此时从冷介质进口 14进入 的废气经换热后即可达到进入反应器的预热温度要求。气体从冷介质进口 14稳定进入该 装置，热介质出口 13排出的高温气体经过换热后可实现达标排放要求。 该一体化催化燃烧反应器，催化燃烧效果好、结构紧凑、占地面积小、传热效率高， 特别适合与其它仪表设备配合一起制造为成套装置。
权利要求一种催化燃烧反应装置，包括预热器、反应器、换热器、侧部支管和支座，其特征在于，所述的预热器、反应器和换热器由下至上串联，构成一体化立式结构；所述的预热器内设有折流板，反应器内设有催化剂支撑筛板；所述换热器内设有分隔板，将换热器分成冷介质腔和热介质腔，在冷介质腔内设有折流板。
2. 根据权利要求1所述的催化燃烧反应装置，其特征在于，所述预热器内的折流板包 括两组， 一组在下面为U形结构，敞口向上；另一组为Y形结构，开口向上。
3. 根据权利要求1或2所述的催化燃烧反应装置，其特征在于，所述的U形折流板两边 为直边，底边为锥形或弧形；所述的Y形折流板上端为锥形，下端为直筒形。
4. 根据权利要求1所述的催化燃烧反应装置，其特征在于，所述的分隔板为带有上折 边的筒体。
5. 根据权利要求1所述的催化燃烧反应装置，其特征在于，所述的催化剂支撑筛板为 圆形平筛板或环筒形筛板。
6. 根据权利要求1所述的催化燃烧反应装置，其特征在于，所述换热器为热管换热器， 热管一端在热介质腔内，另一端在冷介质腔内；所述换热器内的折流板为半环状折流板。
7. 根据权利要求1所述的催化燃烧反应装置，其特征在于，所述的预热器、换热器和反 应器之间通过法兰连接。
专利摘要本实用新型公开了一种催化燃烧反应器，尤其是一种由预热器、反应器和换热器构成的一体化催化燃烧反应器。该催化燃烧反应器包括带有特殊折流板的预热器、反应器、热管式换热器、侧部支管和支座构成。其特征是预热器，反应器和换热器通过法兰串联联接在一起；预热器内设有U形上折流板和Y形下折流板；反应器内根据催化剂形状设有圆形平筛板或环状圆筒形筛板；换热器内设有折流板。该一体化催化燃烧反应器，催化燃烧效果好、结构紧凑、占地面积小、传热效率高，特别适合与其它控制设备配套，制造为成套装置产品。
文档编号F23G7/07GK201531873SQ20092024754
公开日2010年7月21日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者刘忠生, 朴勇, 王明星, 王海波, 齐慧敏 申请人:中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院